Desenvolvimento de estação para medição de supercondutividade em nióbio metálico através da taxa residual de resistividade (RRR).

Abstract

Nos últimos anos vem crescendo substancialmente a procura por materiais supercondutores como o nióbio metálico de alta pureza. Esses materiais são aplicados na construção de equipamentos como aparelhos de ressonância magnética, aceleradores de partículas atômicas e até reatores de fusão nuclear. Para medir a qualidade e capacidade resistiva de um supercondutor, é necessária a utilização de uma estação de medida da resistência elétroca do material na temperatura ambiente, de 300 K, bem como na temperatura criogênica, de 9,2K. A razão dessas resistências (R(300K)/R(9,2)) é chamada de RRR (Razão da Resistência Residual), onde quanto maior for a razão, menor será a resistência residual e consequentemente melhor supercondutor elétrico será o material. Neste trabalho, realizou uma revisão bibliográfica das principais metodologias utilizadas internacionalmente determinação do RRR com o objetivo de definir a melhor opção a ser implementada em uma unidade de medida a ser construída no Brasil. A partir deste estudo, foram definidos equipamentos e configurações da unidade a partir da qual foi construída uma estação criogênica com recirculação de hélio, para resfriamento da amostra de nióbio metálico e também foi desenvolvido um sistema de aquisição e manipulação de dados para coleta dos valores de resistividade do nióbio. Ao finalizar o trabalho de montagem e comissionamento do arranjo experimental, foram verificados a eficiência e eficácia desse sistema desenvolvido em laboratório, comparando os valores de RRR obtidos nessa unidade, com medições feitas em outros laboratórios já consolidados, na China e Estados Unidos.