Abstracts Category : Other

Visualizing the influence of the Fermi surface on superconductivity

by Vasco Edwin Herrera

EN el libro de introduccin a la fsica de estado slido de Kittel, se incluye una conocidacita de Mackintosh en la que se define a los metales como slidos con una superficiede Fermi. Cuando los metales transitan al estado superconductor, la teora BCS nosdice que un gap de energa se abre en el nivel de Fermi debido a nuevas interaccionesque surgen entre los electrones que se encuentran en su proximidad. Por ello, estudiar el comportamientode los estados electrnicos que se encuentran en la superficie de Fermi y su proximidades fundamental para entender las propiedades de los superconductores.Las superficies de Fermi a menudo estn formadas por diferentes capas con topologa diversa.Por ejemplo, en el caso conocido del superconductor MgB2, encontramos en el mismo materialcapas bidimensionales y tridimensionales. El acoplamiento electrn-fonn es muy diferente encada capa, y conduce a valores distintos del gap superconductor dentro de la misma superficiede Fermi. Asimismo, la fuerte anisotropa de sus propiedades electrnicas tiene una influencianotable en la densidad de estados superconductora. Otras propiedades de los superconductores seven tambin afectadas por la estructura electrnica de la superficie de Fermi y sus proximidades.En esta Tesis nos planteamos como objetivo visualizar dichas propiedades mediante el estudio dela variacin espacial de la densidad de estados electrnica que caracteriza a los superconductores.En concreto, hemos centrado nuestra atencin en la forma de los vrtices superconductores,la orientacin y dinmica de la red de vrtices, y la presencia de excitaciones, de tipo Fano yFriedel, que surgen de las correlaciones electrnicas.En esta Tesis Doctoral hemos estudiado superconductores con propiedades electrnicascerca del nivel de Fermi muy diferentes. Primero analizamos el material b-Bi2Pd, que presentauna superficie de Fermi compleja y al mismo tiempo un gap superconductor nico y sencillo.Hemos determinado la influencia de la superficie de Fermi en el comportamiento de la redde vrtices (Captulo 3) y realizado un estudio detallado de la red bajo campos magnticosinclinados (Captulo 4). A continuacin, hemos investigado la dinmica de vrtices en unnuevo superconductor cristalino descubierto en 2015, Rh9In4S4, donde el valor extremo desus parmetros superconductores y la presencia de fuerte desorden producen redes de vrticesinestables (Captulo 5). Finalmente, hemos estudiado un sistema muy ordenado, URu2Si2, dondelas correlaciones electrnicas modifican profundamente la estructura electrnica cerca del nivel de Fermi (Captulo 6). Mediante un estudio topogrfico y espectroscpico a escala atmica y lavisualizacin de oscilaciones tipo Friedel, hemos determinado la influencia de las correlacioneselectrnicas en el estado superconductor.El nivel de comprensin que ahora tenemos de la superficie de Fermi y las interaccioneselectrnicas es muy alto, habiendo contribuido esta Tesis a avanzar en dicha comprensin. Sinembargo, el desarrollo deAdvisors/Committee Members: Suderow, Hermann (dir.), Guillamn Gomez, Isabel (dir.), UAM. Departamento de Fsica de la Materia Condensada.