El documento detalla experimentos realizados a bajas temperaturas en materiales magnéticos y superconductores, utilizando ondas acústicas, microondas y campos magnéticos giratorios entre 2009 y 2011. Se estudian fenómenos de deflagración magnética y el túnel cuántico en interfaces de regiones normales y superconductoras, destacando la influencia de la anisotropía magnética y defectos en las muestras. Los resultados revelan características de la evolución magnética y la relajación cuántica del sistema, incluyendo una correlación con la geometría y las configuraciones de las muestras.

1. Experimentos a bajas temperaturas con
ondas acústicas superficiales, microondas y
campos magnéticos giratorios, en sistemas
magnéticos y superconductores
(MAT2008-04535)
(01.01.2009 – 31.12.2011)
Grup de Magnetisme
Universitat de Barcelona
IP: Javier Tejada Palacios

2. Magnetic Deflagration in Gd5Ge4: Polycrystals
Montaje experimental
Velocidad de la deflagración vs Hign y diferentes estados iniciales
v ≈ [ ( k BT f / U ) κ ( T f ) Γ ( T f ) ]
1
2 ≈ 0.1 m/s
Señales detectadas
S. Velez et al. Phys. Rev. B 81, 064437 (2010)

3. Anisotropic Magnetic Deflagration in Gd5Ge4 Single Crystals
Sample 1:
Experimental Set-up:
Hz c
coaxial b
cable 1.04 mm
IDT Gd5Ge4 SC 2.45 mm
a 1.17 mm
Sample 2:
Conducting LiNbO3
stripes substrate c a
1.07 mm 2.40 mm
b 1.29 mm
Magnetic deflagrations have been induced by means of controlled SAW pulses.
They were induced on Gd5Ge4 Single Crystals with different geometries and under different sample
configurations.
The magnetic time evolution of the sample was taken directly from the SQUID-voltmeter

4. Anisotropic Magnetic Deflagration in Gd5Ge4 Single Crystals
Same direction of applied magnetic field + different sample configuration:
Anisotropic Magnetic Deflagration attributed to the Anisotropy of the Thermal Difussivity  κa > κb > κc
30
S1 H|| b , SAW || a
S1 H|| b , SAW || c
S2 H|| a , SAW || c
S2 H|| a , SAW || b
20
Debido a la geometría de la
td~L/ vp(ms)
muestra, L es prácticamente el
mismo para todas las
configuraciones
10
0
16 18 20 22 24 26 28 30
Hig (kOe)
Clear different speed for different crystallographic direction of the applied magnetic field + Correlation with the
magnetic anisotropy of the sample:
Anisotropic Magnetic Deflagration attributed to the Magnetic Anisotropy
S. Velez et al. to be submitted

5. Rotational Doppler effect in magnetic resonance
Frequency of observed wave:
ω′ = ω ± Ω
Resonance frequency shifted
′
ωResonance = ω ± κ Ω
Linearly polarized wave:
ω = ωRe s − ( κ  1) Ω
 No shift at κ = 1
(rotational symmetry)
 As rotational symmetry
is broken, the peak is
shifted and a second peak
appears separated by 2Ω
S. Lendínez, E. M. Chudnovsky, and J. Tejada, Phys. Rev. B 82, 174418 (2010)

6. Evidence for quantization of mechanical
rotation of magnetic nanoparticles
ω FMR = ω0 + γH n
Ω=
ω′ = ω ± Ω I
n
γH n = ω − ω0 ±
I
2
∆H =
2µ B I
r ~ 1 nm particles produce observed ∆H ≈ 2.5 Oe
J. Tejada, R. D. Zysler, E. Molins, and E. M. Chudnovsky, Phys. Rev. Lett. 104, 027202 (2010)

7. Quantum tunneling of the interfaces between normal-metal
and superconducting regions of a type-I Pb superconductor
E. M. Chudnovsky, S. Vélez, A. García-Santiago, J. M. Hernandez, and J. Tejada, Phys. Rev. B 83, 064507 (2011)
La irreversibilidad a H = 0 aparece como consecuencia de los defectos en la muestra.
Estos defectos generan distorsiones en la interficie N-SC que bloquean su movimiento libre.
Los defectos en la interficie N-SC se pueden representar como burbujas, cuyos parámetros
característicos son L y a.

8. Quantum tunneling of the interfaces between normal-metal
and superconducting regions of a type-I Pb superconductor
E. M. Chudnovsky, S. Vélez, A. García-Santiago, J. M. Hernandez, and J. Tejada, Phys. Rev. B 83, 064507 (2011)
Al realizar medidas de relajacion magnética a H = 0 vemos que el sistema tiene una evolución logarítmica
con el tiempo  Distribución ancha de barreras  distribución de tamaños de burbujas.
La saturación de S(T) a un valor finito no nulo para T  0 indica que el sistema se relaja cuánticamente.
Haciendo una teoría microscópica del fenómeno se puede demostrar que teoría y experimentos concuerdan
si los valores de los parámetros a y L son a ~ 1 nm y L ~ 90 nm ~ ξ

9. Experimentos a bajas temperaturas con
ondas acústicas superficiales, microondas y
campos magnéticos giratorios, en sistemas
magnéticos y superconductores
(MAT2008-04535)
(01.01.2009 – 31.12.2011)
Grup de Magnetisme
Universitat de Barcelona
IP: Javier Tejada Palacios

10. Experimentos a bajas temperaturas con
ondas acústicas superficiales, microondas y
campos magnéticos giratorios, en sistemas
magnéticos y superconductores
(MAT2008-04535)
(01.01.2009 – 31.12.2011)
Grup de Magnetisme
Universitat de Barcelona
IP: Javier Tejada Palacios