Contribución al estudio del transporte eléctrico en capas delgadas de cupratos superconductores, corrientes supercríticas y paraconductividad

Abstract

En superconductores de tipo II se observa experimentalmente una ruptura brusca del estado mixto si la densidad de corriente aplicada supera un cierto valor J*. Esta densidad de corriente puede ser hasta un orden de magnitud mayor que el valor de la corriente crítica Jc en que empieza a medirse alguna disipación, dentro del estado mixto. Se induce en J* una transición abrupta de toda la muestra al estado normal (en tiempo inferior a diez microsegundos, la resolución temporal de nuestros dispositivos). Así como en buenas muestras el origen físico de Jc está claramente vinculado al desanclaje y movimiento de los vórtices magnéticos, no está tan claro qué mecanismos induce el fenómeno observado en J*. En nuestro estudio hemos empleado micropuentes grabados sobre capas delgadas de Y-123 (YBCO) depositadas sobre substratos cristalinos de SrTiO3. Este trabajo experimental pretende: 1,- Profundizar en las causas de este salto al estado normal haciendo medidas con dispotivos electrónicos rápidos, que permitan apreciar con cierto detalle los fenómenos que ocurren torno a J*. 2,- Intentar conocer mejor el papel que desempeñan los vórtices magnéticos en esta transición, realizando medidas con campos magnéticos aplicados bajos, desde del orden del autocampo (típicamente 0,01 T) hasta 1 T. 3,- Estudiar la influencia de los efectos térmicos. Téngase en cuenta que la elevada densidad de corriente inyectada cerca de J* (para nuestras muestras, en torno a 10 7 A/cm2) generan una considerable disipación de calor. En este trabajo propondremos un modelo simplificado para describir la evolución térmica de nuestras muestras basado en conceptos muy elementales. Este modelo nos permitirá mostrar que los procesos térmicos que tienen lugar a altas densidades de corriente podrían explicar, incluso cuantitativamente, algunos de los aspectos esenciales del comportamiento eléctrico de estas muestras en las cercanías de J*. Permi