Мейснера эффект

Если сверхпроводящее кольцо выполнено из массивного сверхпроводника толщиной больше глубины проникновения магн. поля, то, в силу Мейснера эффекта, В глубине сверхпроводника ток отсутствует и Vj=0. Следовательно, в массивном сверхпроводнике [c.265]

Переход кристаллич. М. в сверхпроводящее состояние сопровождается изменением его магн. свойств в сверхпроводящем состоянии М. в слабых полях проявляет себя как диамагнетик. Из-за Мейснера эффекта ср. значение магн. поля в сверхпроводнике равно 0. В сверхпроводниках 1-го рода (Зп, РЬ, 1п и др.) это вы- [c.118]

МЕЙСНЕРА ЭФФЕКТ —МЕМБРАНА [c.178]

В массивных сверхпроводниках I рода с размерами, много большими глубины проникновения магн. поля, К. т. /к соответствует току, к-рый создаёт критическое магнитное поле Ну- на поверхности сверхпроводника. При этом сверхпроводник переходит в промежуточное состояние, в к-ром часть в-ва находится в нормальном, а часть — в сверхпроводящем состоянии. При наличии тока границы между сверхпроводящими и норм, областями находятся в движении. В силу Мейснера эффекта магн. поле становится переменным, и возникает индукционное электрич. поле, обусловливающее диссипацию энергии в проводнике. [c.332]

М. сверхпроводников обусловлен электрич. токами, текущими в тонком поверхностном слое толщиной 10 см. Эти токи экранируют толщу сверхпроводника от внеш. магн. полей, поэтому в массивном сверхпроводнике при магн. поле равно нулю Мейснера эффект). [c.358]

МЕЙСНЕРА ЭФФЕКТ, полное вытеснение магн. поля из металлич. проводника, когда последний становится сверхпроводящим (при понижении темп-ры и напряжённости магн. поля ниже критич. значения Я ). М. э. впервые наблюдался нем. физиками [c.405]

Выталкивание магн. поля из сверхпроводящего образца Мейснера эффект) означает, что в присутствии внеш. магн. поля такой образец ведёт [c.657]

После открытия эффекта Мейснера было найдено, что при достижении магнитным полем критического значения намагниченность также резко изменяется от величины (—H/Av ) до нуля. Кроме того, было установлено, что величину критического поля гораздо удобнее определять не по скачкообразному изменению сопротивления, а по изменению намагниченности. Намагниченность образца можно, например, измерять, помещая ого в длинную катушку, присоединенную к баллистическому гальванометру и находящуюся в постоянном однородном магнитном поле. При быстром удалении образца из катушки гальванометр дает отброс, пропорциональный полному магнитному моменту образца. Этот метод в настоящее время является одним из наиболее распространенных. [c.614]

В этом разделе мы прежде всего опишем эксперименты, которые были поставлены с целью определения верхнего предела величины электрического сопротивления сверхпроводящей фазы, затем рассмотрим поведение тока в сверхпроводящем кольце и физику сверхпроводящих цепей. Далее мы обсудим магнитные свойства сверхпроводников, являющиеся следствием эффекта Мейснера. Большая часть всех экспериментов, сделанных с 1933 г., была посвящена исследованию явлений, так или иначе связанных с эффектом Мейснера. Раздел заканчивается обсуждением поведения электрического сопротивления при сверхпроводящем переходе, таблицей свойств известных сверхпроводящих элементов и кратким рассмотрением некоторых отдельных вопросов. [c.615]

Механизм, обусловливающий выталкивание из образца последних следов потока и приводящий к эффекту Мейснера, кратко разбирается в разделе 7. [c.661]

КРИТИЧЕСКОЕ МАГНИТНОЕ ИОЛЕ в сверхпроводниках— характерное значение напряжённости пост, магн. поля, превышение к-рого вызывает проникновеиие магн, поля с поверхности в глубь сверхпроводника на расстояния L, превыигающие глубину проникновения магн. поля А, (см. Мейснера эффект). К. м. п, зависит от темп-ры Т и свойств материала сверхпроводника. [c.527]

Вариация свободной энергии по Я с учётом Максвел.га уравнения Toi H= )js даёт ур-ние (1). Л. у. (1) описывает Мейснера эффект, т. е. спадание магн. поля в глубь сверхпроводника. Так, на глубине z под плоской поверхностью сверхпроводника, согласно ур-нию [c.606]

Эксперименты при Н = О и Н 1 a ,. На рис. 4 показан вид зависимости P tJ, измеренной в сверхпроводящем состоянии сплава NbзAl при диполь-дипольном взаимодействии мюонов с ядрами решётки в отсутствие диффузии мюонов. Внеш. поле Н в образце полностью отсутствует из-за Мейснера эффекта. Релаксация обусловлена взаимодействием мюонов с магн. моментами ядер кристаллич. решётки. Эксперим. зависимость описывается ф-цией Кубо — Тоябэ [c.228]

Длинный цилинда из С. в. р., помещённый в продольное магн. поле, обнаруживает полный Мейснера эффект лишь в полях, не превосходящих ниж. критич. поля Нс1 (см. Критическое магнитное поле. Сверхпроводимость). В полях с напряжённостью выше Я , и ниже Яс2 (верх, критич. поле) магн. поток начинает проникать в цилиндрич. образец, однако даже при установлении термодинамич. равновесия поток, проходящий через цилиндр, имеет меньшую величину, чем в случае, когда образец находится в нормальном состоянии (неполный эффект Мейснера). Это указывает на наличие незатухающих токов в образце, к-рый, следовательно, находится ещё в сверхпроводящем состоят НИИ. Образец полностью переходит в нормальное состояние в полях с напряжённостью выше Я (рис. 1). Вблизи поверхности образца из С. в. р. возможно об- [c.441]

При таком подходе макроскопич. поля и движение отд. частиц среды выпадают из рассмотрения. Так, в отсутствие дисперсии, согласно Ома закону j = a Ei, плотность тока в проводнике при учёте только свободных зарядов полностью определяется тензором его проводимости и средним электрич. полем Е,. В соответствии с этим иногда делают дополнит, приближения. Скажем, в электростатике поле внутри проводника считается равным нулю, а свободные заряды—сосредоточенными только на его поверхности, хотя в действительности они отличны от нуля, по крайней мере в тонком поверхностном слое. Аналогично в магнитостатике сверхпроводников 1 -го рода вследствие Мейснера эффекта предполагается невозможным существование объёмных внутренних плотностей тока и маги, поля, хотя они заведомо имеются в поверхностном слое конечной толщины (см. также Скии-эффект, Леонтовича граничное условие). Подобные дополнит, приближения не обязательны, поскольку ур-ния (23) позволяют учесть сколь угодно резкие изменения полей в пространстве и во Времени, если в них не проведено усреднение по физически бесконечно малым объёму и интервалу времени. Последняя операция, часто используемая со времён Лоренца (1902), ведёт к более грубому пренебрежению флуктуаци-я fи, чем статистич. усреднение, и может ограничивать возможности анализа пространственной и частотной дисперсии сред, напр, динамики поверхностных поляритонов. Что касается возможного отличия действующего на заряды поля от среднего Е (т. н. поправки Лоренца, равной, напр.. Eg - Е=4пР 1Ъ в кубич. кристалле или в газе нейтральных молекул), то в обоих способах усреднения оно предполагается принятым во внимание при микроскопич. выводе материальных соотношений благодаря учёту корреляций взаимного расположения частиц и их взаимной непроницаемости. [c.529]

Решение ур-ния (3) для случая магнитного поля, направленного вдоль плоской поверхности сверхпроводника, имеет вид Н = Нд ехр (—г/6) (ось z нормальна к поверхности, Hq — поле на поверхности). Т. о., магнитное поле быстро затухает в глубь сверхпроводника (Мейснера эффект), причем б имеет смысл глубипы проникновения поля в сверхпроводник. [c.16]

Сверхпроводник в П. с. представляет собой мелкодисперсную систему чередующихся сверхпроводящих слоёв и слоёв с норм, электропроводностыо (толщина слоёв -—10см). В норм, слоях сверхпроводимость разрушена имеющимся там магн. полем, близким к критическому магнитному полю. В сверхпроводящих слоях магн. поле отсутствует (см. Мейснера эффект). Образец переходит из сверхпроводящего состояния в П. с., когда увеличивающееся магн. поле достигает где-либо в образце критич. значения. П. с. переходит в нормальное, когда поле достигает критич. значения во всём образце и сверхпроводящие-слои исчезают. [c.589]

Эффект Мейснера. В настоящее время установлено, что магнитные свойства металлов в сверхпроводящем состоянии также необычны, как и электрические. До 1933 г. молчаливо иреднолагалось, что магнитные свойства сверхпроводников целиком предопределяются пх бесконечной проводимостью. Мейснер и Оксенфельд [141J подвергли этот вывод экспериментальной проверке и обнаружили, что он неправилен. [c.612]

Исчезновение магнитной индукции внутри вещества, перешедшего в сверхироводяш,ее состояние ), считается теперь вторым фундаментальным свойством сверхпроводящей фазы. Это свойство обычно называется эффектом Мейснера и записывается кратко в виде равенства нулю магнитной индукции В - 0. Как и многие физические законы, этот закон описывает идеальное состояние, от которого все реальные вещества отклоняются в той или иной стеиенн. Все относящиеся к этому вопросу экспериментальные данные мы обсудим более подробно в разделе 2. [c.613]

Высказанное можно подытожить следующим образом бесконечная проводимость q есть необходимое, но недостаточное условие для существования эффекта Мейснера. Наличие этого эффекта указывает на существенное качественное различие между сверхпроводящим состояниедг и состоянпедг, в котором электрическая проводимость приближается к бесконечности. Соотпои1енио [c.613]

Случай цилиндра, помещенного в продольное поле, очень прост, поскольку он может находиться только в одном из двух состояний — нормальном илп сверхпроводящем. При умепьигеппи внешнего поля от некоторого значения, превышающего Яцр., до нуля у идеально проводящего цилиндра должен остаться большой замороженный парамагнитный момент, тогда как в соответствии с эффектом Мейснера момент цилиндра должен быть равен нулю. Постулат обратимости, раснространенный на образцы других геометрических форм, ограничивает типы возможных структур промежуточного состояния. Сверхпроводящие области в промежуточном состоянии в основном [c.624]

Вскоре после открытия эффекта Мейснера Ф. Лондон и Г. Лондон ) развили электродинамику сверхпроводимости, в которой рассматриваются с единой точки зрения свойства простых и многосвязных тел. Другими словами, в этой электродинамике объединены требования о бесконечной ироводи-мости и идеальном диамагнетизме. Однако формулировки Ф. Лондона и Г. Лондона излишне сложны при рассмотренип большинства свойств макроскопических сверхпроводников, поэтому удобнее пользоваться менее нзящ- [c.641]

Штейнер и Шенек [204] впервые обнаружили, что помещенный в слабое продольное магнитное поле сверхпроводящий стержень, по которому течет большой ток, обладает необычными магнитными свойствами. Так, когда ток превышает некоторую минимальную величину, продольный магнитный поток в стержне превышает поток в нормальной фазе, хотя он должен был бы быть меньше него. Это явление называется парамагнитным эффектом поскольку стержень с током ведет себя подобно парамагнитному веществу. Наиболее сильный эффект наблюдался Мейснером и др. [142] на образцах олова и ртути. Некоторые из полученных ими на о.лове результатов приведены на фиг. 32. В их опытах образец находился в катушке, соединенной с баллистическим гальванометром регистрировались отклонения гальванометра при иереключении продольного поля, когда сниженная температура становилась ниже точки перехода. Как видно из кривых фиг. 32, вследствие парамагнитного эффекта отклонения возрастали более чем в 2 раза по сравнению с их значениями для нормального состояния. [c.656]

Идеальный проводник, состоящий нз электронного газа, не испытывающего рассеяния, описывается уравнением (II), по не (I). Ф. Лондон и Г. Лондон использовали совместно уравнение (I) и раннюю теорию ускорения Беккера, Саутера и Хеллера [42] для объяснения эффекта Мейснера. Пусть у(х, у, Z, Z) —средняя скорость дрейфа электронного газа. Ускорение частицы определяется силой Лоренца [c.692]

При S = О получим формулу Ландау для диамагнитной восприимчивости свободного электронного газа. Ниже будет показано, что п])и г- /сТкр. имеет место эффект Мейснера с выражением для f (д), аналогичным предложенному Пиппардом. [c.713]

Переходя к эквивалентному случаю невращающегося цилиндра в однородном магнитном поле, мы найдем, что электроны не будут вращаться в поле, а останутся в покое. Таким образом, мы пришли к противоречию уравнения Лондона в однородном магнитном поле имеют единственное решение, которое соответствует электронам, вращающимся с ларморовской частотой, а такое вращение в системе с конечной корреляционной длиной не допускается теоремой о вращающемся сосуде . Это относится не только к обычным уравнениям Лондона, но и к любой схеме, которая приводит к истинному эффекту Мейснера, например к уравнениям Пиппарда. [c.727]

Хотя аргументация основана на фиктивной системе, однако если полученный вывод считать правильным, то мы должны или отказаться от полного эффекта Мейснера, или принять бесконечную корреляционную длину. Возможно, что предельным случаем сверхпроводника с конечной корреляционной длиной можно представить себе металл, разбитый па невзаимодействующие участки, разделенные изолирующими границами. Даже если имеется полный эффект Мойснера в каждом участке, то через проводник в целом все же должен частично проникать магнитный поток. Чем меньше размер участков, тем сильнее будет проникать поток. Таким образом, чтобы получить настоящий эффект Мейснера в массивном образце, упорядоченное основное состояние должно распространиться по всему объему. [c.727]

В реальных сверхпроводниках корреляционная длина L может быть хотя и не бесконечной, но очень большой, что будет приводить к почти полному эффекту Мейснера. Если L велико по сравнению с другими фундаментальными длинами, которые входят в теорию (пинпардовским расстоянием когерентности и глубиной ироникновения л), то следует ожидать, что уравнения типов Пиппарда или Лондона будут верны с большой точностью. В чистом металле можно ожидать, что L будет порядка средней длины пробега или больше, т. е. порядка Ю слг, что действительно велико по сравнению с В хорошо приготовленных сплавах, в которых наблюдается эффект Мейснера, L, вероятно, также велико. [c.727]

Как показал Лондон ([13], стр. 128), для того чтобы мог иметь место эффект Мейснера, параметр Д должен быть положительным. С другой стороны, полная свободная энергия образца должна, разумеется, уменьшаться при образовании в нем топкого слоя нормальной фазы, параллельного магнитному полю. Рассмотрим, например, пластинку в параллельном ее поверхности ноле. Во внешнем ноле Н магнитная энергия сверхпроводящей фазы возрастает на величину Я /8-тс на единицу объема. Предположим теперь, что образец состоит из ряда нормальных и сверхпроводящих слоев, таких, что толщина сверхпроводящего слоя превосходит глубину иропикновения поля, а толщина нормального слоя мала по сравнению с толщиной сверхпроводящего. Такое расслоение приводит к заметному прониканию поля в пластинку, сопровождающемуся уменьшением ее магнитной энергии на величину порядка но не вызывает большого изменения ее энергии при ноле, равном нулю. Число образовавшихся при этом границ равно по порядку 2Й/Х, где d—толщина пластинки. Слоистая структура в поле будет энергетически выгодна, пока [c.730]

Теория парамагнитного эффекта, в некоторой степени соответствующая теории Лондона, была дана Мейснером [98]. Комбинация Я и на поверхности цилиндра приводит к силовым линиям, спирально расположенным относительно его оси. Мейснер предположил, что сверхпроводящие области в промежуточном состоянии более пли менее следуют друг за другом и вытягиваются вдоль силовых линий. Проводимость в этом случае должна быть сильно анизотропной, с папменьпгнм значением в направлении, параллельном полю. Кроме того, линии тока были бы спиральными и дали бы парамагнитный поток. Хотя теория и находится в качественном и даже полуколичественном согласии с экспериментом, она не дает значения критического тока (Jg). Ее дальнейшее развитие потребует, вероятно, учета поверхностной энергии. [c.750]

До открытия эффекта Мейснера считали, что сверхпроводимость сводится просто к бесконечной проводимости и что необходимо лишь показать, яочему электроны в сверхпроводящем состоянии не рассеиваются таким образом, чтобы возникало сопротивление. Некоторые из более современных теорий, такие, как теории Гейзенберга, Борна и Ченга, также представляют собой попытку объяснить сверхпроводимость на основе стабильности токов. Главным камнем преткновения всех этих теорий является теорема Блоха, согласно которой ток в основном состоянии равен нулю (п. 1). Однако теорема Блоха неприменима к диамагнитным токам в присутствии магнит- [c.752]

Так как электроны вблизи поверхности Ферми двигаются по всем направлениям, решетка должна быть образована группой электронов из одной и той же области к-пространства, движущихся в одном и том же направлении. Движущаяся электронная решетка приводила бы к круговым токам, которые, но мнению Гейзенберга, были бы термодинамически стабильными. Обычно токи сверхпроводимости в различных доменах имели бы произвольное направление и, следовательно, не приводили бы к макроскопическому току. Эффект Мейснера в этой модели объясняется действием магнитного поля на распределение токов сверхпроводимости. Общие возражения против теории такого типа выдвинуты Лондоном ([13], стр. 142). Некоторые из отдельных выводов теории не согласуются с наблюдениями. По-видимому, наиболее важным является стремление к нулю максимума плотности тока при Т 0°К. Это указывало бы на то, что при низких температурах происходит заметное увеличение г.пубины проникновения поля, чего не было обнаружено экспериментально. С другой стороны, мы уже видели (п. 5), что предсказания двухжидкостной модели Копне, основанной в известной мере на этой теории, находятся, по всяком случае, в грубом согласии с наблюдениями. [c.753]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...