Variación de la resistencia eléctrica como función de la temperatura del sistema película delgada de sno2 – superconductor cerámico
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Date
2015
Authors
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Publisher
Universidad Nacional de Trujillo
Abstract
Este trabajo trata de combinar dos temas de la física muy activos, la superconductividad y las películas delgadas buscando elevar la temperatura de transición del superconductor al combinar ambos. El objetivo principal es el estudio de la variación de la resistencia eléctrica como función de la temperatura del sistema película delgada de SnO2- superconductor cerámico Y1Ba2Cu3O7. Para este estudio, se adquirió un disco superconductor, y en una de sus caras mediante la técnica de rociado pirolítico se depositó películas delgadas de óxido de estaño (SnO2) empleando Cloruro de Estaño Dihidratado [SnCl2.2H2O] como material fuente y Metanol [CH3OH (CH4O)] como solvente, a una temperatura de síntesis de 320° C y recocido de 450° C. La resistencia eléctrica en función de la temperatura se midió utilizando tres vasos Pyrex. El vaso 1 fue de 1000 mL y contenía al nitrógeno líquido, el vaso 2 era de 250 mL para el intercambio de calor entre la muestra y el baño de nitrógeno, el vaso 3 fue de 50mL y sirvió de soporte para evitar el contacto entre la muestra y el nitrógeno. Para medir la resistencia eléctrica se usó el método de cuatro puntas colineales, una fuente de corriente, y dos multitesters digitales, además para registrar la temperatura fue necesario el uso de un termómetro digital Fluke CNX T3000. Al analizar la muestra mediante difracción de rayos X se pudo apreciar los picos correspondientes al SnO2 sobre el sustrato superconductor Y1Ba2Cu3O7. También se obtuvo la resistencia eléctrica a temperatura ambiente del sistema SnO2- Y1Ba2Cu3O7 (164,34 ± 0,39) Ω, además de la gráfica resistencia eléctrica vs temperatura del sistema donde se aprecia que este comprende dos etapas: a) A medida que bajamos la temperatura de 300 K a 150 K la resistencia eléctrica fué aumentando hasta 400Ω. b) Al continuar disminuyendo la temperatura de 150 K a 88 K la resistencia eléctrica empezó a disminuir hasta cero, donde la temperatura de transición al estado superconductor del sistema fue de (112 ± 0.1) K. Por lo cual podemos concluir que a través de este proceso es posible aumentar la temperatura de transición de este superconductor de 92 K a 112 K, y por ende recomendamos un estudio teórico y experimental para este tipo de sistemas.
Description
This Thesis attempts to combine two physics branch very active, superconductivity and thin films, seeking to raise the transition temperature of the superconductor by combining both. The main objective is to study the variation in electrical resistance as a function of temperature of SnO2 thin film - Y1Ba2Cu3O7 ceramic superconductor as a system. For this study, a superconducting disk was acquired, by spray pyrolysis technique thin films of tin oxide (SnO2) were deposited using stannous chloride dihydrate [SnCl2.2H2O] as source materials and methanol [CH3OH (CH4O)] as solvent, at a synthesis temperature of 320 ° C and annealing of 450 ° C. The electrical resistance vs temperature was measured using three Pyrex beakers. The beaker 1 was 1000 mL for containing the liquid nitrogen, the beaker 2 was 250 mL for exchanging heat between the sample and the nitrogen bath, beaker 3 was 50mL and served to support and prevent contact between the sample and nitrogen. To measure the electrical resistance four point method was used consisting of a current source and two digital Multitesters also to record the temperature was necessary to use a digital kit Fluke CNX T3000. After analyzing the sample by X-ray diffraction peaks for the SnO2 could be seen on the superconductor substrate Y1Ba2Cu3O7. The electrical resistance at room temperature of the system SnO2- Y1Ba2Cu3O7 was (164.34 ± 0.39) Ω, besides the electrical resistance versus temperature graph of the system, where it is seen that this comprises two stages: a) As we descend temperature from 300 K to 150 K the electrical resistance increased until 400Ω. b) By continuing decreasing the temperature from 150 K to 88 K electrical resistance started to drop to zero, where the transition temperature to the superconducting state of the system was (112 ± 0.1) K. Therefore we conclude that through this process may increase the transition temperature of the superconductor from 92 K to 112 K, and therefore recommend a theoretical and experimental study for such systems.
Keywords
Las cuatro puntas, Spray pyrolysis,