Fenomenologia da Supercondutividade e Supercondutores Mesoscópicos Phenomenology of the superconductivity and mesoscopic superconductors

Abstract

Em geral, quando a teoria fenomenológica de Ginzburg-Landau para supercondutores é trabalhada, pouco se esclarece aos alunos sobre a origem da mesma. Esta tem como base conceitos termodinâmicos como fenômenos críticos e transições de fase que, se devidamente tratados, enriquecem de sobremaneira a aula sobre tal assunto. Assim, neste trabalho apresentamos uma sequência para o desenvolvimento da principal teoria fenomenológica da supercondutividade. Iniciamos com uma breve introdução aos fenômenos críticos e transições de fase e, então, desenvolvemos a teoria de Landau para transições de fase de segunda ordem. Após isso, expomos a teoria de Ginzburg-Landau, e a teoria de Ginzburg-Landau dependente do tempo. Aplicamos esta última para o caso de dois sistemas supercondutores mesoscópicos, um homogêneo e outro com defeitos superficiais. Observa-se que os defeitos interferem de sobremaneira na dinâmica de vórtices do sistema. Palavras chave: Ginzburg-Landau, mesoscópico, vórtice, supercondutor In this work we present a sequence for the development of this major phenomenological theory for superconductors. We will begin with a brief introduction to the criticality and phase transitions phenomena e then we will describe the Landau theory for second order phase transitions. After that, we will introduce the Ginzburg-Landau theory and the time-dependent Ginzburg-Landau theory. As an application of this last one, we will study two mesoscopic systems. One of them a homogeneous sample and the other one a sample with surface defects. We show that the defects strongly influences the vortex dynamics of the system. Keywords: Ginzburg-Landau, mesoscopic, vortex, superconductor