ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Сверхпроводящая корреляция и поверхностная энергия Два рода сверхпроводников. Роль примесей из "Основы теории металлов " Понятие корреляционной длины, введенное в предыдущих разделах, объясняет поверхностную энергию на границе между нормальной и сверхпроводящей фазами, которая была предположена Л. Д. Ландау в теории промежуточного состояния ( 15.3). Представим себе плоскую границу между нормальной и сверхпроводящей фазами, возникающую в промежуточном состоянии. Рассмотрим, как меняется Л и магнитное поле в окрестности этой границы ). Сверхпроводящая корреляция не позволяет A меняться скачком, ибо состояния электронов коррелированы на расстоянии порядка (Т) = Ди/Д(Т). Следует отметить, что детальная теория приводит к несколько различным корреляционным длинам для разных величин. В 16.8 уже говорилось, чтО в электродинамике это (16.82), т. е. величина, не зависящая от температуры. Характерная длина, на которой меняется Л — это (Т)=Йу/Л(Т). Различие сказывается вблизи Т,, где (Т)— -оо. [c.317] Излагаемое ниже рассуждение принадлежит Пиппарду [165]. [c.317] Для удобства рассуждений заменим истинную картину условной с резкими границами по Н (штриховая линия Л) и по А (штриховая линия В), проведенными так, чтобы сохранялись полная свободная энергия и среднее поле. Тогда возникает область АВ порядка I, в которой, с одной стороны, А = 0, что соответствует нормальной фазе, а с другой стороны, отсутствует магнитное поле. Учитывая, что Р —Р = НЦ 8л), получаем избыток энергии, равный Я /(8я) на каждый кубический сантиметр области АВ. Но нас интересует избыточная энергия на 1 см площади границы. Она равна [Я /(8п)] -т. е. [c.318] Как уже отмечалось, изложенный вывод, равно как и рис. 16.5, относится к пиппардовскому случаю 5 6. Если же, наоборот, 6 1, то таким же образом мы находим, что на границе возникает отрицательная поверхностная энергия порядка —бЯ /(8я). Естественно, это имеет место и при 5 == О, т. е. в лондоновской теории. Невозможность объяснить происхождение положительной поверхностной энергии в рамках лондоновской теории долгое время считалась одним из ее главных недостатков. [c.318] Оказалось, что в действительности существуют сверхпроводники с отрицательной поверхностной энергией. Эги сверхпроводники обладают совершенно необычным поведением в магнитном поле, которое будет детально изложено в следующей главе. Существование таких сверхпроводников было впервые предположено Абрикосовым и Заварицким (1952) [166, 167] на основании анализа экспериментальных данных о критических полях тонких сверхпроводящих пленок, полученных разными методами. Эти сверхпроводники были названы сверхпроводниками второй группы. В настоящее время общепринято название сверхпроводники 2-го рода или 2-го типа . Соответственно, обычные сверхпроводники с (т , О называются сверхпроводниками 1-го рода. [c.318] Расчет показывает, что функция А(Т) мало меняется с температурой. Ее график изображен на рис. 16.6 [169]. [c.319] Среди чистых металлов истинные сверхпроводники 2-го рода, по-видимому, не встречаются. Однако существует способ, посредством которого любой сверхпроводник 1-го рода можно превратить в сверхпроводник 2-го рода. Для этого надо ввести примеси. [c.319] Проводимая ниже оценка относится к температурам, далеким от Г,. [c.319] При 0 1 I это выражение переходит в (16.97), (16.95), а при 1-в (16.101). [c.321] Из изложенного можно сделать вывод, что, уменьшая длину пробега, т. е. увеличивая концентрацию примесей 1соП( , 4.1), можно увеличить х и сделать любой сверхпроводник 1-го рода сверхпроводником 2-го рода. [c.321] Конечно, если 1, то все величины могут сильно измениться, но в этом случае мы уже имеем дело с другим веществом. [c.321] Сверхпроводящая корреляция помогает понять еще один результат. в 16.6 была вычислена теплоемкость, причем оказалось, что при Тс она имеет скачок, но не имеет особенностей. Такое поведение теплоемкости связано с тем, что мы не учли флуктуаций (Приложение 2). Однако в данном случае у нас есть основания предполагать, что флуктуационная область соответствует чрезвычайно малой окрестности Т . В Приложении 2 показано. [c.321] Вернуться к основной статье