ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Промежуточное состояние из "Основы теории металлов " Поскольку металл находится в сверхпроводящем состоянии, то в нем В = 0, т. е. [c.276] Согласно граничным условиям теории Максвелла на границе сред непрерывны нормальная компонента поля В и тангенциальная компонента поля Н. Вне сверхпроводника Вг Н. Из того, что в сверхпроводнике В=0, можно сделать заключение, что Н на границе сверхпроводника имеет лишь тангенциальную компоненту, т. е. силовые линии поля обходят сверхпроводник (рис. 15.1с). Из непрерывности тангенциальной компоненты Н на границе можно сделать заключение, что в тех точках, где направление Н совпадает с Я , поле на границе максимально и равно Я,/(1 —п), т. е. больше Я . Сверхпроводник как бы раздвигает силовые линии поля, что приводит к их сгущению. Мы видим также, что вдоль поверхности сверхпроводника поле меняется и на каких-то участках может достигнуть значения Я,, в то время как Я, Я,. [c.276] Пусть на каком-то участке поверхности сверхпроводника поле превышает Н . Тогда здесь должно начаться разрушение сверхпроводимости. Наиболее естественно предположить, что дело будет выглядеть, как изображено на рис. 15.2, где заштрихована часть образца, перешедшая в нормальное состояние. Однако такое предположение приводит к противоречию. Если металл в нормальном состоянии немагнитный, то для магнитного поля нет разницы между нормальным металлом и вакуумом. Следовательно, при удалении от сверхпроводящей области поле должно уменьшаться. Если предположить, что на границе между нормальной и сверхпроводящей областями Н = Н , то в нормальной области поле Н Нд. Но в этом случае металл должен быть сверхпроводящим. [c.277] Отсюда видно, что при Н = —п)Н поле В=0, при Н,=Нс В = Яд, а в промежутке между этими значениями зависимость В от Яд линейная. Для цилиндра в поле, перпендикулярном его оси, зависимость В (Я ) изображена на рис. 15.3 (п=1/2). [c.277] При а — О или Ь — О уголки исчезают, как и должно быть. [c.278] Впоследствии мы увидим, что параметр 5 играет фундаментальную роль в теории сверхпроводимости. [c.279] На опыте 10 см. Для пластины толщиной порядка 1 см период структуры порядка 10 см и растет с толщиной, как Отметим сходство этих результатов со структурой диамагнитных доменов ( 10.6). Хронологически теория промежуточного состояния была построена раньше. Согласно (15.23) период структуры а + Ь растет на обеих границах промежуточного состояния, т. е. как при Я,— О, так и при Я — -Я,. При этом если Яо--0, то Ь— , с— onst, и, наоборот, при Я,- Я а— -оо, Ь — onst. [c.280] Точная теория Ландау [141) позволяет определить форму слоев из условия, что граница между нормальным и сверхпроводящим слоями совпадает с силовой линией поля. Результаты этой теории качественно соответствуют приведенным выше с тем отличием, что на пределах промежуточного состояния толщина чужих слоев не остается постоянной, а слабо уменьшается. Например, при Я,— О а[ /1п(Я,/Я,)] /2. [c.280] Еще одним способом определения структуры промежуточного состояния является нанесение на поверхность образца тонкого слоя прозрачного вещества, обладающего большим эффектом Фарадея, т. е. вращением плоскости поляризации света в магнитном поле. Освещение поляризованным светом и наблюдение отраженного света с помощью поляроида дает весьма контрастную картину слоев нормальной и сверхпроводящей фаз. Можно даже наблюдать их динамику при изменении внешнего поля Лэнг, Риндерер, 1972) [144]. [c.281] Благодаря таким экспериментам удалось установить реальность существования слоев в промежуточном состоянии и определить параметр т. е. поверхностную энергию на границе фаз. [c.281] В заключение мы вернемся к максвелловскому полю Н . Хотя, как уже говорилось (см. Приложение 3), истинный физический смысл имеет не максвелловское поле H , а индукция В, соответствующая среднему от микроскопического поля в образце, но условие (15.12) Я = Я должно иметь физический смысл. Оказывается, что при переходе от микроскопического описания промежуточного состояния к макроскопическому , в котором производится усреднение по расстояниям, большим по сравнению с толщиной слоев, необходимо ввести еще одну переменную, а именно среднее от магнитного поля, взятое лишь по нормальным слоям [145]. Именно такое среднее и соответствует Я, это делает понятным смысл условия (15.12). [c.281] Вернуться к основной статье