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MAGNETISMO E SUPERCONDUTTIVITÀ: ANALISI DEL PINNING E DELLA DINAMICA DEL RETICOLO DI VORTICI IN SUPERCONDUTTORI DEL II-TIPO A BASE DI FERRO

La nostra analisi si propone innanzitutto di continuare lo studio intrapreso delle proprietà magnetiche di composti superconduttori a base di ferro ( in particolare policristalli di FeSeTe, e FeSe) e sul composto Bi4O4S3, con un approccio sperimentale teso ad individuarne le caratteristiche di granularità elettromagnetica, e ad evidenziare la presenza di regimi dinamici del reticolo di vortici e le proprieta’ intrinseche e collettive dei centri di pinning. Questa ricerca, ed in particolare la parte relativa agli iron-based, verrà eseguita anche in collaborazione con il gruppo della Prof.ssa E. Nazarova dell'Accademia Bulgara delle Scienze di Sofia (Bulgaria) con il quale è attiva una cooperazione nell'ambito di un progetto finanziato su un tema attinente. Verranno utilizzate sia tecniche di analisi in campo DC che in campo AC. Le misure DC verranno eseguite sia mediante la tecnica di magnetometria a campione vibrante (VSM) che mediante la tecnica “ad estrazione” appena implementata e che si prevede di utilizzare da subito nel corso dello svolgimento dell’attività. Verrà così misurata la magnetizzazione DC al variare della temperatura (da 1.9 K in su, fino ad un massimo di 400 K), del tempo e del campo magnetico fino a 9 T, allo scopo di ottenere informazioni preliminari relative alla temperatura critica, alla densità di corrente critica e alle sue dipendenze dal campo DC e dalla temperatura, e alle caratteristiche dei centri di pinning. Uno studio più approfondito della dinamica dei vortici verrà invece effettuato mediante le misure di suscettività AC multi-armonica al variare della temperatura, dell’ampiezza (fino a 10 Oe) e della frequenza (da 10 Hz a 10 kHz) del campo AC, e del campo DC (fino a 9 T) eventualmente sovrapposto a quello AC. Più precisamente, verranno confrontate le risposte AC (parte reale ed immaginaria) in prima armonica e quelle in terza armonica, con l’obiettivo di definire in maniera dettagliata le condizioni che determinano la comparsa di particolari regimi dinamici, la loro evoluzione al variare dei parametri di misura e la granularità elettromagnetica dei materiali oggetto di indagine. L’analisi verrà condotta anche con l’ausilio delle teorie classiche e recenti di dinamica dei vortici, e l’interpretazione delle curve (in particolare quelle di terza armonica) verrà supportata da simulazioni numeriche di processi di diffusione magnetica all’interno dei superconduttori esaminati.