Estudio de la influencia del borde de grano y el contenido de oxígeno en el cuprato superconductor La1,85Sr0,15CuO4−d

M.E. SALETA; J. LOHR; C. A. LÓPEZ; V. TOGNOLI; H. E. TROIANI; R. D. SANCHEZ

S.C. de Bariloche

Congreso; 98a Reunión Nacional de la Asociación Física Argentina; 2013

AFA Bariloche

El estudio del rol que juegan las interfaces en la determinación de las propiedades eléctricas y magnéticas de sistemas de óxidos nanoestructurados, es un tema relevante y de actualidad.[1] Con el objetivo de estudiar los efectos de las interfaces borde de grano - material masivo (bulk) en este trabajo presentamos un estudio de las propiedades magnéticas y del transporte eléctrico del cuprato superconductor nanoestructurado La1,85Sr0,15CuO4−d. Las muestras fueron sintetizadas en dos etapas: 1) se realiza un depósito de micropartículas por el método de spray-pirólis. Este consiste en la atomización de una solución estequiométrica (La:Sr:Cu) dentro de un horno reactor a 900_C. 2) En la segunda etapa, el polvo resultante es recogido en un crisol de cuarzo y es tratado térmicamente dentro del horno durante 12 horas a 900_C en aire. Este método permite obtener muestras con tamaño de grano pequeño y con borde de granos bien definidos. [2] Los tratamientos posteriores de sinterizado se realizaron durante 12 horas a 900_C en diferentes atmósferas: aire, oxígeno (O2), argón (Ar). Luego se deja enfriar la muestra lentamente en la atmósfera tratante. Además se realizó una muestra en aire, pero se enfrió abruptamente desde 900_C a temperatura ambiente, quenching. Estos diferentes tratamientos permiten obtener muestras con distinto contenido de oxígeno. Las medidas de transporte eléctrico muestran que en todos los casos las muestras presentan una transición supercondutora a una temperatura crítica cercana a los 38 K. El comportamiento eléctrico, a temperaturas mayores a la Tc, varía significativamente en función de las condiciones de síntesis. Además, la resitividad por debajo de Tc también difiere entre las diferentes muestras. Se asocia la diferencia en el comportamiento eléctrico al contenido de oxígeno del cuprato. Por otro lado se observa claramente que debido al tamaño del grano cristalino, la transición supercondutora ocurre en dos pasos, primero ocurre la transición a superconductor del bulk y luego a más baja temperatura el borde de grano. Este comportamiento queda en evidencia, por ejemplo, en la muestra enfriada abruptamente, donde se puede ver claramente las dos temperaturas de transición superconductora. Los estudios magnéticos muestran, al igual que las medidas de transporte eléctrico, que todas las muestras son superconductoras, incluyendo la muestra de partida, sin ningún tratamiento posterior. Los estudios de espectroscopía de impedancia compleja muestran diferencias en los diagramas Cole-Cole entre las distintas muestras, indicando que la interacción bulk-borde de grano es muy importante y distinta entre las distintas muestras.