Vórtices en sistemas superconductores nanoestructurados

Resumen

En esta Tesis se estudian diversas propiedades de la red de vórtices en el estado mixto de superconductores de tipo II, en concreto, de sistemas cuya estructura tiene alguna longitud característica en el rango nanométrico. Primeramente se describen las técnicas de fabricación que se han utilizado para obtener este tipo de sistemas nanoestructurados. Éstas son la técnica de pulverización catódica para la obtención de superredes Nb/Cu, y la técnica de litografía por haz de electrones que, combinada con la técnica de pulverización catódica, permite fabricar películas delgadas de Nb con redes ordenadas de motivos magnéticos cuyas longitudes características (separación entre motivos magnéticos y su tamaño) se encuentran en el rango submicrométrico. También se describen las técnicas de caracterización estructural empleadas para estudiar este tipo de muestras, tales como la difracción de rayos X de alto y bajo ángulo y la microscopía electrónica de barrido. La parte central de esta tesis se divide en dos bloques. En el primero, se estudia experimentalmente la dinámica de la red de vórtices en películas delgadas de Nb con redes periódicas de centros de anclaje magnético. Dentro de este bloque, se ha estudiado la dinámica de vórtices en potenciales de anclaje asimétricos, y la dinámica de vórtices en potenciales de anclaje anisótropo. Los resultados fundamentales de este bloque son que los potenciales asimétricos rectifican la dinámica de la red de vórtices, y los potenciales anisótropos guían el movimiento de la red de vórtices a lo largo de direcciones privilegiadas. Por tanto, el diseño adecuado de los potenciales de anclaje creados por estas redes periódicas permite obtener superconductores en los que se controla la dirección y sentido del movimiento de la red de vórtices bajo la acción de fuerzas de Lorentz. El segundo bloque está dedicado a la dimensionalidad de la transición vítrea