Критическое поле сверхпроводников

Недостатки применения критического поля сверхпроводников в качестве термометрического параметра состоят в том, что его использование ограничено небольшой областью температур и что термометрическое вещество должно быть отдельно выбрано для каждого исследования. Поэтому пользоваться этим методом для измерения температур оказывается весьма неудобно, за исключением некоторых отмеченных выше специальных случаев, когда исследуются другие свойства того же самого сверхпроводящего термометрического вещества. [c.216]

Теория Ландау. Еще в 1937 г., когда о структуре промежуточного состояния было известно очень мало, Ландау [20] предположил, что в промежуточном состоянии сверхпроводник состоит из чередующихся нормальных и сверхпроводящих доменов. Позднейшие эксперименты подтвердили такую структуру. Подробные вычисления были проведены для случая плоской пластинки в перпендикулярном ее поверхности поле. Предполагаемая для неразветвленной модели структура доменов изображена на фиг. 10, а. Поле в областях нормальной фазы ширины а, равно критическому полю Я,ф внутри областей сверхпроводящей фазы ширины а, ноле спадает до нуля. Относительные толщины доменов таковы, что поток через пластинку сохраняется постоянным. Для внешнего поля Н [c.746]

Величина Х, называемая глубиной проникновения, зависит от температуры и материала сверхпроводника. В тонких пленках толщиной меньше Я. величина критического поля разрушаюш,его сверхпроводимость, оказывается на порядок больше, чем в массивных образцах. Тем не менее существование критического поля и критических плотностей тока в сверхпроводниках ограничивает возможности их практического применения. [c.202]

В настоящее время получены сверхпроводники II рода с критическим полем более 20 Т (200 ООО Гс), в то время как у сверхпроводников Г рода оно не превышает 0,1 Т (1000 Гс). [c.202]

Фазовая диаграмма для сверхпроводника 2-го рода, имеющего форму длинного цилиндра. — термодинамическое критическое поле, — критическая температура. [c.528]

Т. е. напряженность критического магнитного поля сверхпроводника возрастает с уменьшением температуры. Этот вывод находится в полном соответствии с экспериментальными данными по зависимости —Т (см., например, рис. 5-2). [c.122]

Сверхпроводники П рода, как и сверхпроводники I рода, характеризуются температурой перехода в сверхпроводящее состояние Тс, но имеют два критических поля (рис. 3). Ниже нижнего критического магнитного поля S ] сверхпроводник ведет себя как сверхпроводник I рода. При внешнем магнитном поле S j < вну- [c.521]

Переход сверхпроводников из нормального состояния (характеризующегося определенным значением удельного сопротивления) в сверхпроводящее происходит при охлаждении этого сверхпроводника ниже определенной температуры, которая носит название критической температуры сверхпроводника Т . Для разных сверхпроводников критическая температура имеет различные значения. Если на сверхпроводник, находящийся в сверхпроводящем состоянии (т е. при Т < Т ), наложить достаточно сильное внешнее магнитное поле, то сверхпроводимость разрушится, т.е. магнитное поле проникнет внутрь сверхпроводника и он перейдет в нормальное состояние. При этом оказывается, что чем ниже температура, до которой охлажден сверхпроводник, тем большее внешнее магнитное поле потребуется для того, чтобы разрушить сверхпроводимость. Магнитное поле, при котором происходит разрушение сверхпроводимости, называется критическим магнитным полем с напряженностью [c.161]

Ограничимся поэтому рассмотрением цилиндрического сверхпроводника, ось которого параллельна направлению внешнего магнитного поля Н, так что поле на боковой поверхности этого цилиндра (не обязательно кругового) одинаково во всех его точках. В таком цилиндрическом образце сверхпроводимость исчезает, если напряженность внешнего поля достигает некоторого критического значения Як. Величина критического поля зависит от температуры Як = Як(Г) и обращается в пуль при Тк. [c.150]

Известно, что для массивного образца сверхпроводника 1-го рода критическое поле равно 500 5. Найдено, что для пленки толщиной в 5-10 см критическое поле равно 550 э. [c.94]

Рассмотреть устойчивость сверхпроводящей фазы сверхпроводника, помещенного в магнитное поле, по величине меньшее, чем термодинамическое критическое поле Я при рассмотрении использовать длину когерентности и глубину проникновения к. Исполь-зуя тот факт, что параметр Ландау — Гинзбурга х для случая, когда поверхностная энергия в критическом поле является положительной, должен быть меньше 1/1/2, показать, что предположение о связи между отношением и параметром х является вполне приемлемым. Почему сверхпроводник целиком не переходит в нормальное состояние при внешних полях, превышающих Не, когда поверхностная энергия отрицательна [c.94]

Используя уравнение Лондонов и предполагая, что длина когерентности g меньше, чем глубина проникновения X, вывести соотношения, позволяющие связать намагниченность свободного от деформаций сверхпроводника 2-го рода с величиной приложенного поля. Предположить, что в случае смешанного состояния доменная структура сверхпроводника является ламинарной. Выразить наибольшее и наименьшее значения критического поля Нс1 и Нс2, определяющие границы смешанного состояния, через g, X и термодинамическое критическое поле Не- [c.95]

Зная парамагнитную восприимчивость электронов в нормальном металле, оценить максимальное значение критического поля Нс2, которое может быть получено для сверхпроводника при 0°К. Предположить, что ни один сверхпроводник не обладает критической температурой, превышающей 20 °К. [c.95]

С 1 приближенно эквивалентно условию к С 1/У"2. Тесная связь между Щ и %, таким образом, не выглядит нелогичной. Если в критическом поле Не поверхностная энергия сверхпроводника отрицательна, то сверхпроводник, как уже указывалось, имеет структуру смешанного состояния. Очевидно, что полная энергия будет меньше, чем Н1/8л, и даже в том случае, когда внешнее поле превышает Не, будут существовать сверхпроводящие области. [c.418]

Для сверхпроводника 1-го рода значение критического поля достигается в том случае, когда разность свободных [c.421]

Сверхпроводники обнаруживают ниже Гк идеальный диамагнетизм, и магнитное поле не проникает в них вплоть до некоторого критического поля Не, выше которого тело переходит в нормальное состояние (рис. 2, в). Зависимость Не от температу- [c.10]

Критическое поле сверхпроводника I рода — равновесное значение маг1П1тного ноля, при превышении которого сверхпроводник переходит в нормальное состояние. [c.282]

II (i) или между электронной теплоемкостью и зависимостью критического поля от температуры для сверхпроводников (см. и. 33). Из экспериментов по адиабатическому размагничиваттю ) может быть получено соотношение между температурой и энтропие , а отсюда и зависимость теплоемкости от температуры. Если периодически менять температуру образца пли подавать тепло короткими импульсами, то теплоемкость можно определить по скорости расиространения температурных колебаний и известной теплопроводности [49]. Мы пе будем останавливаться 3ia различных косвенных методах, а ограничимся рассмотрением только прямого дгетода. [c.327]

Критическое поле. Спустя три года ггосле открытия сверхпроводимости Камерлинг-Оннес [84] обнаружил, что сопротивление сверхпроводника [c.613]

Сверхпроводящий переход, наблюдаемый по сопротивлению проволоки, расположенной вдоль направления поля, может быть использован для измерения величины критического поля. Однако такой способ, который практически вполне применим к олову и многим другим сверхпроводникам, в случае некоторых элементов и многих сплавов может привести к ошибочным результатам. Это объясняется тем, что в образце может возникнуть несколько тонких сверхпроводящих нитей, расположепных параллельно областям нормальной фазы, в результате чего измеренные значения критической температуры и критического поля будут выше, чем у сплошного образца. Имея в виду это обстоятельство, можно сказать, что для определения критических значений температуры и поля предпочтительнее производить магнитные измерения, характеризующие свойства всего объема образца в целом. [c.630]

Помимо того, что уравнения Г. Лондона и Ф. Лондона (в их окончательном виде) дают общее описание электромагнитного поведения сверхпроводников, они позволяютиредсказатьиекоторыеявления, поддающиеся наблюдению и не содержащиеся в первоначальной формулировке. Наиболее значительным из них является эффект проникновения магнитного поля н глубь сверхпроводника на расстояния порядка 10 см. Этот результат совпадает с нашим интуитивным представлением о том, что индукция не может скачком унасть до нуля на геометрической границе поверхности. Теория предсказывает также наличие сонротивления у сверхпроводников в высокочастотных переменных полях и большие величины критических полей у тонких пленок по сравнению со сплошными образцами того же металла. В этом разделе мы обсудим первые два явления, а также рассмотрим эксперимент ,i, показавшие, что статическое электрическое иоле не проникает в глубь uep.v-проводника. Свойства пленок будут обсуждаться в следующем разделе. Мы увидим, что все предсказания теории Г. Лондона и Ф. Лондона качественно подтверждаются, однако в последние годы стало вполне ясно, что эта теория неприменима для количественного описания свойств сверхпроводников. [c.642]

В предыдущем разделе мы отмечали, что температурная зависимость как критического поля, так и теплоемкости сверхпроводников не вполне точно согласуется с моделью Гортера. Наоборот, измеренная температурная зависимость глубины проникновения совпадает с нею. Это расхождение, вероятно, MOHi HO объяснить тем, что измерения глубины проникновения крайне трудны и точность излюрения, необходимая для обнаружения незначительных отклонений от закона t, до сих пор не достигнута. [c.646]

Верхнее критическое поле — значение магнитной индукции поля, при котором массивный образец сверхпроводника И рода переходит из смепитпного состояния в нормальное. [c.279]

Сверхпроводимость может быть разрушена также магнитным полем, что непосредственно вытекает из существования / р. В самом деле, при помещении сверхпроводника в магнитное поле В в поверхностном слое наводится незатухающий ток, создающий в объе-еме проводника поле Вв , направленное противоположно В и компенсирующее его. При увеличении В растет плотность тока в сверхпроводнике и компенсирующее поле В а- Однако при некотором значении В р, называемом критическим полем, наведенный в сверхпроводнике ток достигает критической величины и сверхпроводимость разрушается. При повышении температуры сверхпроводника В р понижается. Согласгю теории БКШ это понижение описывается следующим соотношением [c.201]

Это уравнение фазового перехода сверхпроводника однозначно связывает наклон линии перехода в Я, Т-диаграмме с разностью энтропий сосуществующих фаз и с напряженностью критического поля Як при данноц температуре. [c.121]

Такое состояние сверхпроводника называется смешанным и характеризуется частичным проникновением магнитного поля в образец. При достижении второго критического поля вихри -заполняют все сечение образца и происходит его переход в яоркильиое состояние. [c.522]

Поскольку, как уже указывалось, величина I в аморфных сверхпроводниках крайне мала, k становится очень большим (50—100, см. табл. 7.1). По данным работ [29, 40] длина когерентности о составляет 3—10 нм, а А.(0)—200- 1000 нм. Для аморфных сплавов критическое магнитное поле лежит между нижним критическим полем Нс,(Т) и верхним критическим полем На Т), т. е. аморфные сплавы являются сверхпроводниками второго рода согласно теории ГЛАГ (Гинзбург-Ландау, Абрикосов-Горьков). По теории ГЛАГ величины Нс(Т), Нс,(Т) и На Т) связаны между собой следующим образом [c.217]

Из всех чистых металлов, способных переходить в сверхпроводящее состояние, наивысщую критическую температуру перехода имеет ниобий (7кр = 9,2 К). Однако для ниобия характерны низкие значения критического магнитного поля (около 0,24 Тл), что недостаточно для его широкого применения. Хорошим сочетанием критических параметров и отличаются сплавы и интерметаллические соединения ниобия с цирконием, титаном, оловом и германием. В табл. 23.1 приведены критические параметры сверхпроводников, представляющих практический интерес. [c.828]

Эллипсоидальный образец сверхпроводника 1-го рода, имеющего критическое поле Не, помещен в магнитное поле Н (ОсЯсЯс). Ось образца ориентирована параллельно направлению поля. [c.91]

Для сверхпроводника 1-го рода вычислить разность свободных энергий Гиббса для случая нулевого поля и для случая однородной намагниченности во внешнем поле Я. Отсюда через критическое поле Не получить выражение для разности энтропий и удельных теплоемкостей, соответствуюш,их нормальному и сверхпроводяш,ему состояниям. Показать, что при критической температуре имеется скачок удельной теплоемкости, скачок же скрытой теплоты перехода отсутствует. [c.92]

Далее нужно определить критическое поле тонкой пластины, выразив его через полутолщину а и критическое поле Не для массивного образца. Для объемного образца, в котором мы предполагали полное вытеснение потока, энергия (на единицу объема), связанная с намагниченностью сверхпроводника, составляет НУ8п. При Не = Нс эта энергия равна разности между свободными энергиями нормального и сверхпроводящего состояний в нулевом поле. Однако если имеется такое проникновение потока, что значение внутреннего поля в любой точке равно Я, то энергия (на единицу объема), связанная с вытеснением потока, уменьшается в этой точке- до Не — Я)/8я. [c.414]

В жестких сверхпроводниках эффект Мейсснера проявляется очерь слабо. Даже если охлаждение жесткого сверхпроводника происходит в магнитном поле, меньшем критического поля для всей массы образца, то нити становятся сверхпроводящими раньше, и даже когда температура достигает значения, при котором вся масса становится сверхпроводящей, магнитный поток, захваченный нитями, не может быть вытолкнут из образца. Поэтому эффект Мейсснера может иметь место только в том объеме вещества, который не находится внутри контура, образуемого нитями, и потому величина этого эффекта должна быть весьма малой. Из термодинамических соображений следует [62], что если толщина образца или нити меньше SI/ S, то переход в сверхпроводящее [c.139]

Во многих Ж ёстких сверхпроводящих материалах со структурой тина Р вольфрама наблюдаются очень высокие значения критического доля, обусловленные наличием сверхпроводящих нитей Так, для VsGa критическое поле достигает, по-видимому, 450 кэ. Жесткие сверхпроводники с такими параметрами станут основой для создания сильных магнитных полей (более 100 кэ) с помощью сверхпроводящих соленоидов. Большое преимущество таких соленоидов состоит в том, что они создают весьма стабильные поля и не требуют больших энергетических затрат. Такие материалы доставляют много забот металлургам, так как их производство требует изменения нынешней технологии и продвижения ее в новую и сложную область. Соединения типа -вольфрама часто получают с помощью перитектических реакций, и потому бывает трудно получить однородный материал. Такие соединения хрупки даже при обычной температуре горячей обработки, так что получение проволоки для соленоидов довольно затруднительно. В настоящее время ее получают с помощью порошковой металлургии, причем окончательное спекание и реакция компонентов происходят в уже сформированном соленоиде. Совсем недавно для получения таких соединений был успешно использован метод осаждения из газовой фазы. В настоящее время в этой области металлургии проводится большая работа. [c.140]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...