Utilize este identificador para referenciar este registo: http://hdl.handle.net/10451/1227
Título: Modelação de supercondutividade com estudo numérico
Autor: Silva, Ana Sofia Rodrigues Rézio Moreira da, 1972-
Orientador: Chemetov, Nikolai, 1961-
Palavras-chave: Análise numérica
Matemática computacional
Teses de mestrado
Data de Defesa: 2007
Resumo: O material supercondutor exibe resistividade nula, quando arrefecido abaixo de determinada temperatura crítica. Até 1986, o material que se comportava como um supercondutor a uma temperatura o mais elevada possível (23,2 K ou -249,8oC) era um composto de germânio-nióbio. Para manter um material conductor a uma temperatura igualmente baixa, usava-se hélio líquido, material caro e pouco eficiente, o que impede que seja usado em tecnologias que procurem explorar o fenómeno da supercondução. Em 1986, os fisicos da IBM Karl, Alexander Muller e Johannes Georg Bedborz, conseguiram alcançar o estado de supercondutividade num material cerâmico composto de bário, lantânio, cobre e oxigénio a 35K (-238oC). Essa descoberta possibilitou um grande desenvolvimento nas pesquisas mundiais de supercondutores, no sentido de se conseguirem materiais que funcionem a temperaturas cada vez mais elevadas. As aplicações dos superconductores são várias: como construção de bobinas com fios supercondutores que podem ser usadas na construção de MagLevs, comboios que levitam e aparelhos de ressonância magnética nuclear. Pelas suas inúmeras aplicações, tem sido alvo de estudo e investigação a discretização numérica de modelos de superconductividade. O presente trabalho é dedicado à discretização numérica dos modelos de superconductividade de dimensão um e dois, para superconductores do tipo-II, sujeitos a um campo de indução magnética aplicado paralelamente ao eixo do cilindro, com condições de fronteira lineares e não lineares. Foram utilizados o Método Up-Wind e o Método do Volume Finito. Efectuou-se a implementação computacional para o modelo de dimensão um, com especial destaque para as suas condições de fronteira, apresentando-se alguns resultados numéricos obtidos
The electrical resistivity of a metallic conductor decreases gradually as the temperature is lowered. The resistence of a superconductor drops abruptly to zero when the material is cooled bellow its critical temperature. To keep the low temperature of the material we need liquid helium, but this is very expensive and not enough eficient. In 1986, IBM's physicians Karl, Alexander Muller e Johannes Georg Bedborz discovered a familly of cuprate-perovskite ceramic materials known as high temperature superconductors sprurred renewed interest and research in superconductivity. As a topic of pure research, this materials represented a new phenomenon not explained by the current theory. And, because the superconducting state persists up to more manageable temperatures, more comercial applications are feasible, especially if materials with even higher critical temperatures could be discovered. Promising future applications include high performance electric motors as MagLev trains and nuclear magnetic ressonance machines. Because all of the applications of superconductors, it has been studied and researched numerical discretizations of models of superconductivity. This work presents numerical discretizations of one and two dimensional vortex density models for type-II superconductors subject to parallel magnetic field with linear and nonlinear boundary conditions. It was used Up-Wind Method and Finite Volume Method. We also present some computacional results for one dimension being relevant the results of the boundary conditions
Descrição: Tese de mestrado, Matemática (Análise Numérica e Matemática Computacional), 2008, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências
URI: http://catalogo.ul.pt/F/?func=item-global&doc_library=ULB01&type=03&doc_number=000558840
http://hdl.handle.net/10451/1227
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