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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3427| Estudio de las propiedades electrónicas de superconductores usando espectroscopía de tunelaje y contacto puntual | |
| Francisco Morales Leal | |
| Roberto Escudero Derat | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Superconductores | |
| En esta tesis se presentan estudios de las propiedades electrónicas del fermión pesado URu2Si2 y de la fase de Chevrel HoMo6S8, usando espectroscopía de contacto puntual y de tunelaje electrónico. Con la técnica de tunelaje electrónico se determinó la brecha de energía prohibida de la onda de densidad de espin (ODE) que se forma en el URu2Si2. El compuesto sufre una transición antiferromagnética debido a la formación de la ODE, esto ocurre a la temperatura TN=17.5 K. El valor obtenido para la brecha es de 11.7 meV la razón 2Δ/kBTN es de 7.2, lo que indica que la fortaleza del acoplamiento electrónico se encuentra en el límite fuerte. Los espectros obtenidos con la técnica espectroscópica de contacto puntual (CP) en contactos de URu2Si2-Au(W), medidos a temperaturas desde 2 K hasta 35 K, muestran que la brecha asociada a la onda de densidad de espín evoluciona con la temperatura de acuerdo al modelo de Bardeen, Cooper y Schrieffer (BCS). También se observa que la temperatura a la cual se forma la onda de densidad de espín depende de la dirección cristalográfica en la que se hace el contacto, lo cual es congruente con la alta anisotropía que presenta el compuesto. Asimismo, este fermión pesado, URu2Si2, presenta una transición al estado superconductor a una temperatura critica Tc=1.37 K. Con espectroscopia de contacto puntual, se determinó que la brecha de energía prohibida del estado superconductor evoluciona con la temperatura de manera similar a lo que predice BCS. Un resultado adicional de esta serie de experimentos es que la transición superconductora determinada con las medidas de contacto puntual, ocurre a 2 K, la cual es diferente a la Tc determinada con medidas resistivas. Creemos que esta diferencia es debida a la presión local ejercida por el contacto puntual. La fase de Chevrel, HoMo6Sg, presenta un comportamiento superconductor conocido en la literatura como superconductividad reentrante. La transición al estado superconductor Tc; ocurre alrededor de 1.7 K y reentra al estado normal a Tc2=0.65 K. La espectroscopía de CP muestra que la evolución de la brecha superconductora en función de la temperatura es similar a lo que propone BCS, inclusive en el estado ferromagnético. Para temperaturas menores de Tc2 los espectros de CP muestran una estructura centrada en voltaje cero. Esta estructura crece al disminuir la temperatura y está asociada con los ordenamientos ferromagnéticos que ocurren en el compuesto a temperaturas de 0.75 K y 0.70 K. This thesis presents the studies related with the electronic properties of two superconductors; the heavy fermion compound URu2Si2, and the Chevrel phase HoMo6S8. The studies were performed using point contact and electron tunneling spectroscopies. The energy gap of the spin density wave (SDW) of the URu2Si2 compound, was determined by tunneling spectroscopy. The compound has an antiferromagnetic transition due to the formation of the SDW, that occurs at the temperature TN=17.5 K. The energy gap was determined to be 11.7 meV and the ratio 2Δ/kBTN was 7.2, this value suggests that the electron coupling is in the strong limit. The spectrums obtained by point contact spectroscopy (PC), on URu2Si2-Au(W)contacts, were measured at temperatures from 2 K to 35 K. The spectra show that the spin density wave energy gap evolves in temperature in agreement with the Bardeen, Cooper and Schrieffer (BCS) model. Also it is observed that the transition temperature of the SDW, is dependent on the crystallographic direction. In the same manner, the heavy fermion URu2Si2 presents a superconducting transition with critical temperature Tc=1.37 K. With point contact spectroscopy we determined that the superconducting energy gap develops with temperature in similar way to BCS prediction. One additional result in these experiments is that the superconducting transition temperature, as determined by point contact spectroscopy is 2 K, which is different to the Tc determined by resistive measurements. We think that the difference is due to the local pressure applied by the point contact in the region that is performed the measurement. The Chevrel phase, HoMo6S8, has a superconducting behavior cited in the literature as reentrant superconductivity. The superconducting transition temperature TG occurs around 1.7 K and reentrance to the normal state at Tc2=0.65 K. The PC measurements show that the superconducting energy gap evolves with temperature in a similar way to the BCS prediction, inclusive in the ferromagnetic state. At temperatures below To the PC spectra show structure centered at zero bias. This structure increases when the temperature is diminished, and it is associated with the ferromagnetic ordering that occurs at 0.75 K and 0.70 K temperatures. | |
| CICESE | |
| 1996 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Morales Leal, F. 1996.Estudio de las propiedades electrónicas de superconductores usando espectroscopía de tunelaje y contacto puntual. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 135 pp. | |
| OTRAS ESPECIALIDADES FÍSICAS | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Física de Materiales |
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