Portal de Eventos da Universidade Federal do Vale do São Francisco (UNIVASF), SCIENTEX-2019

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Efeitos da Granularidade de Supercondutores de Altas Temperaturas Críticas na Resposta Elétrica Macroscópica de Amostras Volumétricas para a Preparação de Fios Supercondutores.
Diego Freire Abade, Wagner Assis Cangussu Passos

Última alteração: 2019-11-12

Resumo


A supercondutividade é um fenômeno que certos materiais apresentam abaixo de uma determinada temperatura, denominada temperatura crítica (TC). A resistividade elétrica nula e a exclusão do campo magnético do interior do material, que ocorrem abaixo da TC , compõem duas importantes propriedades deste fenômeno, levando diretamente a importantes aplicações tecnológicas, como a levitação magnética, usada em trens de alta velocidade e a condução de corrente elétrica sem perdas devido ao efeito Joule, importante para a geração de altos campos magnéticos. O material cerâmico BSCCO (óxido de Bismuto, Estrôncio, Cálcio, Cobre e Oxigênio) é propício para a produção de fios e cabos supercondutores. Sendo assim, é importante o estudo das propriedades físicas desse material. A caracterização elétrica do material supercondutor é de extrema importância, visto que permite entender a relação entre os parâmetros de preparação e as propriedades elétricas do mesmo. O objetivo geral do projeto é utilizar o método de caracterização elétrica para compreender a natureza supercondutora da fase Bi2Sr2Ca2Cu3O10+x, tendo como finalidade identificar os parâmetros de preparação das amostras que atribua uma melhora na condução da corrente elétrica e na temperatura critica. E então, estender esse conhecimento na produção de fios e fitas. A caracterização elétrica é feita por meio de medidas de resistividade em função da temperatura utilizando o Método de Medida a Quatro Terminais, que consiste na aplicação de uma corrente elétrica constante por meio de dois terminais elétricos externos e medição da tensão elétrica nos dois terminais internos, viabilizando a obtenção dos valores da resistividade elétrica da amostra. O primeiro passo para a fixação dos contatos é o ajuste do tamanho da amostra em uma máquina de corte de precisão. Os contatos elétricos são constituídos por duas finas camadas de epóxi de prata e um fio de platina, em que cada camada possui quatro estreitas faixas igualmente espaçadas. Para a preparação de cada camada é preciso que amostra já com a camada de epóxi seja levada a estufa para a secagem e cura, para otimizar o contato elétrico entre a amostra e o fio de platina. A amostra é então fixada no criostato para a realização das medidas de resistividade. A temperatura crítica TC de um material supercondutor é a temperatura máxima para a qual o mesmo pode transportar uma corrente supercondutora. As TC‘s para as amostras Gd(0,25)Ca 845ºC/68h e Gd(0,25)Sr 810ºC/68h  quando percorridos por uma corrente 10 mA, são respectivamente 84,32 K e 69,32 K. Considerando agora uma corrente de 20 mA a TC para amostra Gd(0,25)Ca 810ºC/68h medida foi de 76,99 K. Como resultado, o tratamento térmico e a substituição química são parâmetros importantes para a temperatura e corrente crítica, uma vez que os resultados obtidos revelam que as amostras com o tratamento térmico maior e com a substituição química Gd(0,25)Ca apresentaram melhores propriedades morfológicas (aumento de TC e melhor conectividade entre os grãos) e inferioridade nas propriedades elétricas. Portanto, a amostra Gd(0,25)Ca 845ºC/68h tem comportamento mais desejável para produção de fios supercondutores.


Palavras-chave


Supercondutividade; Medidas Elétricas; Fios Supercondutores