Nuevas técnicas de obtención y caracterización de cupratos superconductores basados en bismuto

Abstract

Las propiedades magnéticas y de transporte eléctrico en cerámicas superconductoras de alta temperatura crítica (SATC) dependen de su estructura granular. Un estudio anterior, merecedor de un premio nacional de la Academia de Ciencias de Cuba en el año 2005, demostró mediante mediciones de transporte eléctrico, la existencia de tres niveles superconductores: intragranular o fuerte, intergranular o débil y clusters o intergranular-fuerte. El presente trabajo se centra en el estudio de SATC de (Bi,Pb)2Sr2Ca2Cu3O10+ (Bi-2223) fundamentalmente en tres direcciones: 1) la influencia de la desorientación de las fronteras de granos, 2) el uso del ruido eléctrico y de la relajación de voltaje para la caracterización eléctrica de los SATC y 3) el estudio de las propiedades magnéticas de polvos superconductores obtenidos con un molino de bolas de alta energía. Como resultados fundamentales se cuentan la obtención de la distribución de orientaciones de las muestras y que aquellas obtenidas variando la presión de compactación uniaxial entre 100 y 250 MPa aumenten la densidad de corriente crítica 4 veces (142 – 547 A/cm2). Las técnicas experimentales se emplearon por primera vez en SATC con propiedades intragranulares similares e intergranulares diferentes. El último estudio se refiere a una investigación básica en el cual se han obtenido nanobarras de Bi-2223 con dimensiones entre 30 – 100 nm de diámetro y 200 – 500 nm de largo. Las propiedades magnéticas revelan que a escala nanométrica existe una supresión significativa de la señal superconductora. Adicionalmente, se detecta una componente ferromagnética que prevalece aún a temperatura ambiente.