[ca] Els avenços en la ciència de la superconductivitat tenen nombrosos reptes per millorar les velles i crear noves tecnologies capaces d'afrontar alguns dels grans reptes del món; des d'aplicacions energètiques (emmagatzematge i transport d'energia neta, sostenible i fiable) fins a nous dispositius electrònics (tecnologies de la informació energèticament eficients i sistemes d'emmagatzematge de dades). El comportament individual i col·lectiu dels vòrtexs (nano-tubs de flux magnètic) en un superconductor representa un dels aspectes físics més rellevants d'aquests materials i és d'enorme importància pràctica per a les aplicacions. Això ha sustentat l'estudi de diferents mètodes per a l'enginyeria del paisatge de fixació de vòrtexs per tal d'inferir en la dinàmica de vòrtexs de superconductors. Dins d'aquesta tesi, hem examinat l'impacte de la temperatura de creixement en la formació de defectes de fixació intrínsecs en capes de YBa2Cu3O7-[Delta] (YBCO), crescudes mitjançant deposició de solucions químiques amb solucions deficients de bari. S'ha obtingut una clara correlació entre la microestructura de les capes i el seu rendiment superconductor. Un paisatge de fixació eficient que consisteix en falles d'apilament i nanoestrès associats, naturalment induïdes simplement afinant la temperatura de creixement sense la necessitat d'afegir llocs de pinning artificials. Les mostres crescudes a temperatura òptima, exhibien valors de Jc d'autocamp excepcionalment alts i rendiments millorats de Jc(T, H,θ). A més, els superconductors d'alta temperatura, en particular els cuprats YBCO, ofereixen oportunitats úniques per afinar les seves propietats físiques amb múltiples entrades externes, proporcionant així la base per a realitzar dispositius electrònics energèticament eficients per a les tecnologies de la informació i la comunicació (sensors, dispositius lògics i de memòria). En aquesta direcció, hem investigat el dopatge d'oxigen induït pel camp per obtenir una modulació reversible d'una transició aïllant de metalls. L'objectiu és estudiar l'impacte de la difusió d'oxigen induïda pel camp magnètic i la dependència angular de la densitat de corrent crítica, discernint el paper dels defectes induïts en el rendiment del commutador. Els resultats de les mesures de microscòpia electrònica de transmissió revelen que la transició a estats irreversibles d'alta resistència es produeix a través de la formació d'intercreixements YBa2Cu4O7 (Y124) caracteritzats per una presència significativa de vacants d'oxigen. Finalment, aquest treball també se centra en un enfocament innovador per afinar les propietats superconductores de les capes conegudes com a nanoenginyeria de fase. Aquest mètode utilitza una font d'energia localitzada aplicada a la superfície del material mitjançant l'escriptura directa amb làser per induir canvis de propietat. El mecanisme físic observat darrere d'això s'atribueix a la migració tèrmicament activa d'oxigen dins de les regions escrites. Les mesures conductives de l'AFM demostren una conductivitat elèctrica de superfície millorada consistent amb l'enriquiment d'oxigen a les regions modelades. A més, s'obté una millora de la reflectivitat, una reducció de la temperatura crítica i la densitat de corrent crítica en els dispositius modelats, així com la densitat de portadors, indicativa de les vacants d'oxigen generades en el volum.

[en] Advances in the science of superconductivity have numerous challenges to improve old and create new technologies able to fulfil some of world the big challenges; ranging from power applications (storage and transport of clean, sustainable and reliable energy) to novel electronic devices (energy-efficient information technologies and data storage systems). The individual and collective behavior of vortices (nano-tubes of magnetic flux) in a superconductor represents one of the most relevant physical aspects of these materials and it is of enormous practical significance for applications. This has sustained the study of different methods for engineering the vortex pinning landscape in order to infer in vortex dynamics of superconductors. Within this thesis, we have examined the impact of growth temperature on the formation of intrinsic pinning defects in YBa2Cu3O7-[Delta] (YBCO) films, grown by chemical solution deposition with Barium-deficient solutions. A clear correlation between the microstructure of the films and their superconducting performance have been obtained. An efficient pinning landscape consisting of stacking faults and associated nanostrain, naturally induced by simply tuning the growth temperature without the need to add artificial pinning sites. Samples grown at optimized temperature exhibited exceptionally high self-field Jc values and improved Jc(T, H,θ) performances. Moreover, high-temperature superconductors, in particular YBCO cuprates, offer unique opportunities to tune their physical properties with multiple external inputs, thus providing the basis for realizing energy-efficient electronic devices for information and communication technologies (sensors, logic and memory devices). In this direction, we have investigated field-induced oxygen doping to obtain reversible modulation of a metal-insulating transitions. The aim is to study the impact of field-induced oxygen diffusion on the magnetic field and angular dependence of critical current density, discerning the role of induced defects in the switching performance. Results from transmission electron microscopy measurements reveal that the transition to irreversible high resistance states occurs through the formation of YBa2Cu4O7 (Y124) intergrowths characterized by a significant presence of oxygen vacancies. Finally, this work also focuses on pioneering a novel approach for tuning the superconducting properties of the films known as phase nano-engineering. This method utilizes a localized energy source applied to the material's surface through direct laser writing to induce property changes. The observed physical mechanism behind this is attributed to thermally activated oxygen migration within the written regions. Conductive AFM measurements demonstrate enhanced surface electric conductivity consistent with oxygen enrichment in the patterned regions. Furthermore, an enhancement of the reflectivity, reduced critical temperature, and critical current density in the patterned devices is obtained, as well as carrier density, indicative of oxygen vacancies generated in the bulk.