Зародыши сверхпроводящей фазы

Наличие поверхностной энергии оказывает большое влияние на явление переохлаждения. Зародыш сверхпроводящей фазы будет устойчивым лишь при условии, что его размеры превышают некоторую критическую величину. [c.731]

Зародыши сверхпроводящей фазы 658, 750 [c.928]

Начнем с поля Я . Поскольку это предельное поле для существования сверхпроводимости, то бесконечно малый зародыш сверхпроводящей фазы должен уменьшаться со временем при Я > Я 4 и возрастать со временем при Я < Я . Значит, при Я = Н возможен стационарный бесконечно малый сверхпроводящий зародыш. [c.358]

Как уже отмечалось выше, можно выбрать начало координат х = 0 в любой точке, т. е. зародыш сверхпроводящей фазы может появиться в любом месте сверхпроводника. Изменение начала отсчета соответствует изменению калибровки векторного потенциала, если мы хотим пользоваться действительными Ч. Если же мы хотим пользоваться единой калибровкой, то надо взять комплексное У. Действительно, записав Ч = Т ехр(1х) и подставив в (17.6 ), находим [c.360]

Идея о существовании в природе двух родов сверхпроводников высказана впервые в 1952 А. А. Абрикосовым иН. В. Заварицким на основе эксперим. результатов Л. В. Шубникова с соавтораии по кривым намагничивания сверхпроводящих сплавов (1937) и данных Н. В. Заварицкого по критич. полям тонких сверхпроводящих плёнок. Для С. в. р. в магн. поле неустойчивость до отношению к образованию зародышей сверхпроводящей фазы в нормальной возникает раньше, чем становится выгодным переход всего объёма образца в сверхпроводящее состояние. При этом граница раздела нормальной и сверхпроводящей фаз имеет отри-цат. энергию, в отличие от С. 1-го рода, где эта энергия положительна. В результате при достаточно большом магн. поле (выше Я,,,) С. в. р. разбивается на большое кол-во чередующихся нормальных и сверхпроводящих областей, причём нормальные области несут квантованное значение магн. потока (см. Квантование магнитного потока). [c.442]

В действительности это заключение справедливо лишь для не слишком больших толщин. Дело в том, что оно выведено из формулы для неравновесной свободной энергии (17.43), полученной в предположении F = onst. В то же время ясно, что в массивном образце минимальный зародыш сверхпроводящей фазы будет локализован в определенной области пространства, т. е. ему будет соответствовать (г) onst (это будет продемонстрировано в 18.2 и 18.4). Предположение onst, очевидно, применимо при d< l, или в наших единицах т. е. при х< 1, до [c.346]

До сих пор мы рассматривали бесконечное сверхпроводящее пространство, иными словами, явления, происходящие в толще массивного сверхпроводника. Исследование показывает, что в поверхностном слое сверхпроводимость может задержаться до полей, больших Нс2 (Сан-Жам и ДеЖенн, 1963) [2071. Физическая причина этого явления заключается в следующем. Рассматривая зародыш сверхпроводящей фазы в бесконечном пространстве в 18.2, мы пользовались граничным условием Ч —>0 при лс—<- 00- При наличии поверхности граничным условием является гр = 0. [c.374]

Поле Яс, играет еще одну важную роль. В 17.3 говорилось о том, что в сверхпроводниках 1-го рода возможна задержка нормальной фазы при понижении поля ниже критического значения. Эта задержка может иметь место вплоть до предельного поля переохлаждения, когда исчезает минимум свободной энергии, соответствующий нормальной фазе. В случае массивного сверхпроводника Ьго рода предельное поле переохлаждения определяется из условия возможности существования малого стащю-нарного зародыша сверхпроводящей фазы в нормальном проводнике. Действительно, при ббльших полях он должен убывать со временем, а при меньших—возрастать. Но это как раз и есть условие, из которого определялись поля Яд и Я . Так как Яе > Я,4, то поле переохлаждения определяется именно как поле Ясз- Конечно, это имеет смысл лишь для тех сверхпроводников 1-го рода, у которых Я < Я, т. е. х < (1,69 2)"". Если же 1/ 2 >х > (1,69 2) ", то задержка нормальной фазы не имеет места, ибо еще до перехода у поверхности появляется сверхпроводящий зародыш. [c.377]

Напомним, что аналогичная ситуация наблюдается н в переохлажденных парах, где зародышами служат частицы пыли и ионы. Нечто подобное происходит и в сверхпроводниках, где зародышами могут служить дефекты металла. Существование связи между дефектами и переохлаждением было убедительно доказано Фабером [37]. В его залючательных опытах оловянный стержень, на котором в различных точках располагались короткие катушки, помещался в продольное магнитное поле и слегка переохлаждался. Пропуская ток через одну нз катушек, можно было снизить поле в некоторой области образца до значений, лежащих еще ниже критического, пока в этой области не начинала быстро расти сверхпроводящая фаза, заполняя весь образец. Степень переохлаждения очень сильно менялась от точки к точке это доказывает, что процесс образования зародышей в данной области обусловлен местным дефектом. Переохлаждение образца в цо.лолс определяется самым слабым местом, что и объясняет малость обычно наблюдаемого переохлаждения. Минимальное значение S для олова равно 0,45. [c.658]

Кинетика фазовых переходов большие частоты. Так же как в большинстве фазовых переходов, переход между нормальной и сверхпроводящей фазами происходит с образованием зародышей и их ростом [99]. Ввиду значительных поверхностных энергий только довольно большой зародыш может быть стабильным и расти. Различные аспекты проблемы образования зародышей п их роста изучались в ряде лабораторий, этим же вопросам было посвящено несколько теоретических работ. Имеется прекрасный обзор по этим вопросам Фабера и Пиинарда ([100], гл. IX, стр. 159), в котором приведена полная библиография. Наблюдаются как переохлаждение, так и перегрев. На практике более удобно изменять магнитное поле, чем температуру, так что переохлаждение относится к металлу, остающемуся в нормальном состоянии, когда магнитное поле уменьшено до величины ниже Якр., а перегрев —к металлу, остающемуся в сверхпроводящем состоянии при поле, превышающем значение Я р.. Обычно переохлаждение более заметно, чем перегрев. Это вызвано тем, что, как правило, существуют локализованные области, где иоле достигает гораздо больших значений, чем те, при которых может начаться нормальное образование зародышей. Подтверждением правильности такого вывода служат опыты Гарфункела и Сери-на [101] со стержнем в продольном иоле. Вблизи центра стержня помещалась дополнительная катушка, с помощью которой ноле можно было локально увеличивать от значений, меньших Якр., до значений, больших Я р. При такой геометрии, когда удается избежать больших местных полей около концов стержня, наблюдался заметный перегрев. [c.750]

Предельные поля задержки метастабильных фаз называются полями переохлаждения (задержка нормальной фазы) и перегрева (задержка сверхпроводящей фазы). Поле перегрева на пюдать сложно, ибо у краев образца всегда происходит концентрация линий поля, т. е. увеличение его напряженности. Следовательно, края могут служить местами появления зародышей нормальной фазы. Гораздо легче наблюдать поле переохлаждения. Исчезновение минимума при = О происходит при dQ/d ( ) = 0. Последнее условие, как уже говорилось, дает формулу (17.38). Подстановка в нее = 0 приводит к соотношению [c.346]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...