Температура перехода частиц в сверхпроводящее состояние

Относительно размерной зависимости температуры перехода частиц в сверхпроводящее состояние и критического магнитного поля Не разрушающего сверхпроводимость, трудно сделать однозначные заключения, поскольку эксперименты обычно выполняются на большой совокупности частиц, так или иначе взаимодействующих друг с другом и с окружающей средой. Характерной особенностью малых частиц является увеличивающаяся при уменьшении их размеров размытость перехода в сверхпроводящее состояние, экспериментально обнаруживаемая по размытию скачка теплоемкости или возникающей диамагнитной восприимчивости. Флуктуационный эффект, приводящий к размытию перехода в сверхпроводящее состояние, становится важным, когда б = 0,001 [793]. [c.279]

Температура перехода частиц в сверхпроводящее состояние 279—286 Температура фазового перехода частиц 164, 165, 169, 210, 211, 217, 218. Теории плавления 221—225 Томсона формула 164, 165, 177 [c.364]

Как уже говорилось, квантовые размерные эффекты в малых частицах должны проявляться при столь низких температурах, что металлы могут переходить в сверхпроводящее состояние. Это значительно затрудняет расшифровку экспериментальных результатов. [c.275]

Для сверхпроводящих частиц важным размерным параметром является величина b = bjk T , где — температура перехода в сверхпроводящее состояние. При 7 с (Ю-ь1) К о 0,1- 1 для частицы диаметром 100 А. Другим важным параметром служит длина когерентности куперовских пар электронов = Йур/лД(0), где Ур — скорость, соответствующая энергии Ферми, иД(0)— энергетическая щель при Т=0 К. Если все размеры частицы меньше о, то говорят [c.275]

Из изложенного выше вытекает, что в зависимости от условий приготовления образца и метода измерения для одного и того же размера частиц моншо получать самые разные значения как выше, так и ниже температуры перехода в сверхпроводящее состояние массивного металла. Сложность процессов, протекающих в гранулированном сверхпроводнике, к сожалению, не всегда осознавалась [c.284]

Многие металлы и сплавы при низких температурах, близких к о К, испытывают фазовое превращение, переходя в так называемое сверхпроводящее состояние. Наиболее бросающимся в глаза свойством вещества в этом состоянии является полное отсутствие сопротивления прохождению электрического тока, что и было обнаружено уже в первых экспериментах (1911 г., Камерлинг - Оннес). Следует отдавать себе отчет в том, что ток, протекающий по проводнику, представляет собой неравновесный процесс, связанный с существованием потока заряженных частиц, и поэтому эффект исчезновения сопротивления не есть объект изучения термодинамики равновесных процессов и должен изучаться кинетикой. [c.149]

Результаты измерений при переходе частиц в сверхпроводящее состояние показаны на рис. 131. Видно, что по мере увеличения pjv экспериментальные данные все более отступают от предсказаний теории БКШ, переход размывается и ослабляется. Одновременно понижаются и отдаляются друг от друга температуры и Гс (их определение дано в подписик рис. 131). Отметим, что т. е. начало перехода образца в сверхпроводящее состояние обнаруживается по падению сопротивления раньше, чем по росту удельной теплоемкости. [c.281]

ТЕМПЕРАТУРА критическая соответствует критическому состоянию вещества переходу сверхпроводника из сверхпроводящего состояния в нормальное) Кюри является [общим названием температуры фазового перехода второго рода температурой фазового перехода ферромагнетика в парамагнетик при которой исчезает самопроизвольная поляризация в сегнетоэлектриках) ] насыщения соответствует термодинамическому равновесию между жидкостью и ее паром при данном давлении Нееля фиксирует фазовый переход антиферромагнетика в парамагнетик плавления выявляет фазовый переход из кристаллического состояния в жидкое радиационная — температура абсолютно черного тела, при которой его суммарная по всему спектру энергетическая яркость равна суммарной энергетической яркости данного излучающего тела термодинамическая определяется как отношение изменения энергии тела к соответствующему изменению его энтропии цветовая определяется температурой абсолютно черного тела, при которой относительные распределения спектральной плотности яркости этого тела и рассматриваемого тела максимально близки в видимой области спектра яркостная — температура абсолютно черного тела, нри которой спектральная плотность энергетической яркости совпадает с таковой для данного излучающего тела, испускающего сплошной спектр] ТЕНЗИ-ОМЕТРИЯ — совокупность методов измерения поверхност э-го натяжения ТЕНЗОМЕТРИЯ—совокупность методов измерения механических напряжений в твердых телах по упругим деформациям тел ТЕОРЕМА Вариньона если данная система сил имеет равнодействующую, то момент этой равнодействующей относительно любой оси или точки равен алгебраической сумме моментов слагаемых сил относительно той же оси или точки Вириала устанавливает соотношение, связывающее среднюю кинетическую энергию системы частиц с действующими в ней силами) [c.281]

При исследовании сверхпроводимости наноматериалов на примере ультрадисперсных порошков тугоплавких соединений (КЬЫ, УМ, Т1М, МЬСМ и др.) было отмечено существенное влияние размера частиц на критическое магнитное поле [20]. Рост поля составил около 200 % при изменении диаметра частиц от 75 до 15 нм. Для наночастиц МЬМо,9 1,05 размером 28 — 44 нм замечено понижение температуры перехода в сверхпроводящее состояние по сравнению с крупнокристаллическими образцами. Для оксида В125г2СаСц20 , в нанокристаллическом состоянии (/, я 10 нм) не выявлено сверхпроводимости вплоть до температуры 10 — 20 К, хотя в обычном крупнокристаллическом состоянии в этом температурном интервале наблюдается сверхпроводящий переход [61]. [c.67]

Явление сверхпроводимости было открыто Камерлинг—Онне-сом в 1911г., как полное исчезновение электрического сопротивления ртути при температуре около 4 К (-269 °С) выше абсолютного нуля (Нобелевская премия 1913 г.). Поскольку сразу стал ясен огромный прикладной потенциал сверхпроводимости, с этого времени в течение более чем 90 лет предпринимаются попытки увеличить критическую температуру сверхпроводящего перехода. Оказалось, что среди чистых металлов наибольшую критическую температуру имеет ниобий (9,26 К), а самую низкую — вольфрам (0,015 К). Более высокие значения наблюдались в сплавах. Самой высокой температурой перехода в сверхпроводящее состояние, достигнутой к 1986 г., обладал сплав NbjGe 23 К (-250 °С). Долгое время, вплоть до середины 50-х годов, сверхпроводимость была совершенно непонятным явлением. Ее безуспешно пытались объяснить Альберт Эйнштейн и Нильс Бор. Лишь спустя двадцать лет после создания квантовой теории, в 1950 г. В. Л. Гинзбургом и Л. Д. Ландау была создана феноменологическая теория перехода в сверхпроводящее состояние. Ее созданию помогло открытие П.Л. Клпицей сверхтекучести гелия, которое подсказало трактовку сверхпроводимости как сверхтекучести электронной жидкости. Однако, поскольку свойство сверхтекучести присуще только бозе-системам, состоящим из частиц с целым спином, долгое время оставалось неясным, как возможна сверхтекучесть в электронной (фермионной) системе. [c.584]

Различное поведение частиц А1 и, например, Sn объясняют разной степенью спин-орбитальной связи, которая стремится разорвать и опрокинуть спины спаренных электронов. Но каждый неснарен--ный электрон вносит свой магнитный момент, увеличивающий значение Xi а следовательно, и К. Аналогично действует повышение температуры. Полагают, что у А1 спин-орбитальная связь гораздо слабее, чем у других металлов. Следует подчеркнуть, во-первых, качественно одинаковое поведение температурной зависимости сдвига Найта у частиц типичного сверхпроводника (Sn) и типичного несверх-нроводника (Си), во-вторых, отсутствие каких-либо особенностей этой зависимости при переходе частиц А1 и Sn в сверхпроводящее состояние (см. [81). [c.276]

Таким образом, процесс перехода гранулированного металла в сверхпроводящее состояние является двухстадийным он начинается с возникновения сверхпроводящих частиц при температуре которое сопровождается аномалиями теплоемкости, магнитной восприимчивости и отклика образца на злектромагнитное поле, затем в игру вступает джозефсоновская связь, приводящая к дальнейшему уменьшению сопротивления среды до нуля при температуре Т Р-С увеличением pjv значение понижается. Обе температуры и могут существенно различаться (см. рис. 131). При достаточно большом значении pjv джозефсоновская связь разрушается, но туннелирование одиночных злектронов из частицы в частицу может осуществляться. В таком случае характер нормального сопротивления образца изменяется от металлоподобного с положительным термическим коэффициентом к активационному, показывающему отрицательный термический коэффициент (845]. [c.284]

Как установлено вычислениями методом Мб, переход в сверхпроводящее состояние системы одинаковых малых зерен, размещенных в узлах простой кубической решетки, происходит при 4000 Ом (или pN 4-10 Ом-см, когда межчастичное расстояние равно 100 А), а пик удельной теплоемкости перехода располагается при температуре, равной или несколько выше температуры исчезновения сопротивления системы Tt ) [849]. Вместе с тем указывается,, что если имеется распределение частиц по температурам перехода в сверхпроводящее состояние, то картина может измениться основная часть пика удельной теплоемкости может располагаться при более низкой температуре, чем температура резистивного перехода, как это имеет место на рис. 131. В реальных условиях вследствие флуктуаций параметра порядка, распределения частиц по размерам и разброса расстояний между сверхпроводящими зернами (флуктуации джозефсоновской связи) обе стадии перехода гранулированного металла в сверхпроводящее состояние значительно размываются. [c.284]

Известно, что сверхпроводник переходит из сверхпроводящего состояния в нормальное, если его температура превышает некоторое критическое значение Тс или внешнее магнитное поле превышает значение Не. Однако гранулы из сверхпроводникоя первого рода (1п, Зп, ТК Hg и др) могут оставаться в сверхпроводящем состоянии, если температура или магнитное поле не намного больше или Не. Такое перегретое состояние является метастабильным, и под воздействием пролетающей заряженной частицы гранулы могут перейти в нормальное состоя-н ие. [c.281]

Еще более остроумный метод наблюдения структуры промежуточного состояния предложен педавио Шавловом п др. [183]. В этом методе порошок ниобия наносился на поверхпость плоского образца из сверхпроводящего материала, имеющего более низкую температуру перехода. Так как ниобии обладает более высокой температурой перехода, то он остается сверхпро-водящпм, когда образец переходит в промежуточное состояние. Вследствие этого частицы порошка выталкиваются с нормальных областей н скапливаются на сверхпроводящих областях поверхности образца. Получаемые порошковые картины легко фотографируются. [c.652]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...