Элементы сверхпроводящие

Раздел третий. ТЕПЛООБМЕН в ЭЛЕМЕНТАХ сверхпроводящих систем [c.5]

Раздел четвертый Теплообмен в элементах сверхпроводящих систем [c.5]

Эту сталь рекомендуется использовать для силовых элементов сверхпроводящих устройств и других криогенных установок, работающих при температуре до -269 °С. [c.204]

Ч. Рейнольдсом с сотрудниками было установлено, что образцы сверхпроводника, изготовленные из различных изотопов одного и того же элемента, обладают различными критическими температурами. В большинстве случаев Тс обратно пропорциональна корню квадратному из массы изотопа. Изотопический эффект свидетельствует о том, что хотя кристаллическая решетка при переходе в сверхпроводящее состояние и не изменяется, она играет существенную роль в изменении свойств электронного газа. Зависимость Тс от массы изотопа показывает, что для явления сверхпроводимости важное значение имеет взаимодействие электронов с колебаниями решетки. Других причин зависимости Тс от числа нейтронов в ядре атома нет. [c.264]

Понимание явления сверхпроводимости на микроскопическом уровне привело к тому, что в настоящее время сверхпроводники из экзотических объектов физических исследований превратились в практически используемые материалы. На их основе изготовляют сверхпроводящие магниты, позволяющие получать поля до бХ Х10 А/м, кабели, по которым можно передавать без потерь большие потоки энергии. Все больший интерес вызывают сверхпроводники у специалистов, работающих в области микроэлектроники. Здесь наибольшее внимание уделяется созданию приборов, основанных на эффектах Джозефсона. Интенсивно ведутся работы по использованию сверхпроводников для создания логических элементов и элементов памяти ЭВМ. [c.271]

Теплопроводность в промежуточном состоянии. Резкий переход из сверхпроводящего состояния в нормальное при наложении магнитного поля происходит только у чистых элементов и при условии, что образец имеет вид длинного цилиндра, а поле приложено в продольном направлении, В других случаях переход происходит постепенно, и увеличение магнитного поля вызывает постепенное увеличение поля в образце до тех пор, пока все вещество не станет нормальным. Когда поле выключается, вещество не возвращается в исходное сверхпроводящее состояние, и в нем сохраняется вмороженным некоторое магнитное поле. [c.304]

Значения и /, приведенные для сверхпроводящих элементов, получены из измерений в нормальном состоянии. Атомная теплоемкость решетки в сверхпроводящем состоянии должна соответствовать тому же значению Однако в настоящее время нельзя утверждать, что для металлов в сверхпроводящем состоянии можно найти одинаковое выражение величины электронной тен.лоемкости Се( ) через параметры, определяемые для каждого данного элемента. (Выражения, предложенные для Се( ), и трудности, возникающие при их ирименении, обсуждаются в и. 33.) Поэтому мы не приводим аналитических выражений для e s) п Для более подробного ознакомления с вопросом отсылаем читателя к оригинальным работам. [c.335]

IF 22. Группа IVa. Элементы группы IVa особенно усиленно изучались по многим причинам. Два из элементов этой группы встречаются при низких температурах в двух различных кристаллических модификациях. Два элемента—олово и свинец—являются сверхпроводниками, причем для олова были особенно подробно изучены термодинамические соотношения при сверхпроводящем переходе. Наконец, теплоемкость решетки алмаза, а также графита исследовалась теоретически. [c.345]

Обзор магнитных и калориметрических данных для сверхпроводящих элементов с подробным обсуждением результатов для каждого алемента. Имеется сводная таблица, содержащая данные о кристаллической структуре, температуре перехода, критическом поле при абсолютном пуле и калориметрических и магнитных значениях -f. [c.373]

Здесь Т— температура, а Яд—критическое ноле при абсолютном нуле. Величины Яо и Гкр. являются характеристиками данного сверхпроводящего вещества. На фиг. 4 приведены кривые зависимости критического поля от температуры для некоторых элементов. Мы подчеркиваем, что выражение (3.1) верно [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]

Сверхпроводящие элементы. От года к году обнаруживается все большее и большее число элементов, сплавов и соединений, обладающих сверх- [c.630]

Температуры перехода, указанные в таблице, характеризуют элементы с природным изотопическим составом. Эта оговорка необходима, так как температуры перехода зависят от изотопического состава. Влияние изотопического состава на сверхпроводящие свойства будет обсуждаться в следующем разделе. Сверхпроводимость сплавов и соединений рассматривается в разделе 7. [c.631]

Предположим также, что выражения для матричных элементов и плотностей тока возбужденных состояний сверхпроводящей фазы точно совпа- [c.709]

Альтернативный вывод. Прежде чем обсуждать вопрос об использовании (20.19) при исследовании глубины проникновения, мы дадим другой вывод основных соотношений, основанный на несколько иных предположениях, который приводит к теории, почти совпадаюшей с теорией Пиппарда. Вместо предположения о том, что энергия возбужденных состояний увеличивается на величину г при переходе от нормальной к сверхпроводящей фазе, мы просто не будем рассматривать переходы, в которых разность энергий между начальным и конечным состоянием меньше чем г. Это снова означает, что энергия низшего из рассматриваемых возбужденных состояний лежит на s выше основного состояния, однако в выражениях для матричных элементов и плотности состояний возбуждений в этих двух случаях имеется разница. [c.714]

Многие физические свойства элементов связаны с положением, которое они занимают в периодической системе. Так, атомные массы элементов возрастают с увеличением порядкового номера (исключение из этого правила составляют пары Аг—К, Со—Ni, Те—I) к магнитному упорядочению способны только металлы с незаполненными 3- и 4-й оболочками (исключением является твердый кислород), а сверхпроводящими свойствами в основном обладают парамагнитные переходные металлы четвертого — седьмого периодов полупроводники располагаются в середине периодов в главных подгруппах 111, IV и VI. а полуметаллы — в главной подгруппе V все периоды заканчиваются диэлектрическими кристаллами. Отчетливую периодичность обнаруживают и другие физические свойства. [c.1231]

Быстродействие криотронного переключателя определяется его постоянной времени т = LIR, где L — индуктивность управляющего элемента , R — сопротивление управляемого элемента, когда он находится в нормальном состоянии, у проволочных криотронов т я 10 3—10- с. Для уменьшения т необходимо предельно увеличивать R и уменьшать L. Это достигается в пленочных криотронах, состоящих из двух скрещенных пленок, нанесенных на подложку и разделенных тонким слоем диэлектрика (рис. 7,19,6). Управляемая пленка 1 изготовляется обычно из олова = 3,7 К) управляющая 2 — из свинца Т" = 7,2 К). Изменением тока через управ ляющую пленку можно управляемую пленку переводить из сверхпроводящего состояния в нормальное и обратно, т. е. выключать и включать цепь. Делая управляемую пленку тонкой (ж 10- м), можно достичь значительного-повышения ее сопротивления в нормальном состоянии.Индуктивность управляющей пленки значительно ниже индуктивности обмотки проволочного криотрона. Дальнейшего уменьшения L достигают нанесением на подложку (перед изготовлением пленок) сверхпроводящего экрана (тонкого слоя свинца), предотвращающего распространение магнитного поля управляющей пленки за пределы управляемой пленки и тем самым уменьшающего эффективную индуктивность управляющей пленки. Таким способом удается снизить т до- [c.206]

Основным элементом СП ЛЭП является сверхпроводящий кабель, который, по существу, и определяет стоимость передачи энергии по СП ЛЭП. [c.101]

Такое же положение и с энергетическими термоядерными установками, которые, возможно, удастся создать в не слишком отдаленном будущем. Существенным элементом этих генераторов, топливом для которых будет служить обыкновенная вода, также является мощная магнитная система с такими высокими значениями магнитного поля, которые не удастся обеспечить при помощи обычных магнитных систем. Эта задача, по-видимо-му, неразрешима без применения сверхпроводящих материалов. [c.158]

Весьма актуальными также являются проблемы криогенной техники, связанные с созданием сверхпроводящих материалов и использованием различного криогенного оборудования резервуаров для хранения сжиженных газов и других емкостей, миниатюрных холодильных газовых машин, криогенных насосов, рабочие поверхности которых, охлаждаемые хладагентами (жидкие азот, водород, гелий), позволяют вымораживать практически все газы из откачиваемого объема и получать вакуум выше 10 мм рт. ст. Важны также низкотемпературные исследования материалов, используемых в ракетно-космических системах, элементы которых, подвергающиеся во время службы действию статических и динамических нагрузок, вибраций, изгибных колебаний и т. д., работают в весьма широком диапазоне температур, начиная с очень низких и включая температуры, близкие к температуре плавления материала. [c.187]

Одним из важнейших направлений работ, проводимых в ЭНИН, являются исследования технико-экономических показателей сверхпроводящих линий электропередачи постоянного и переменного тока. При этом основное внимание уделяется линиям электропередачи переменного тока, поскольку результаты, полученные при изучении линии переменного тока, могут быть легко перенесены на линии постоянного тока из-за общности криогенной оболочки, рефрижераторной системы и других элементов. Основным элементом сверхпроводящих линий электропередачи является сверхпроводящий кабель, который по существу и определяет стоимость передачи энергии по этим линиям. [c.248]

Во вторую книгу Тепло- и массообмен. Теплотехнический эксперимент вошли основные положения механики жидкости и газа и теории тепло- и массообмена. Так как теплотехнические задачи приобретают все большее значение при проектировании устройств в различных областях техники, в книгу включены разделы, освещающие особенности теплообмена и методы тепловых расчетов элементов сверхпроводящих систем, электрических машин и трансформаторов, радиоэлектронной аппаратуры, электротермических установок. Изложение в одной книге различных методов расчета теплообмена в ряду случаев сможет помочь найти наиболее эффективный путь к решению еще нерешённых задач. Значительное место в книге уделено методам и технике экспериментов и измерений. [c.6]

Сталь 04Х20Н16АГ8М2Ф имеет удовлетворительную обрабатываемость давлением и резанием, хорошо сваривается с применением всех видов сварки. Сварку проводят с использованием проволоки Св-03Х19Н15Г6М2АВ2. Эту сталь рекомендуется использовать для силовых элементов сверхпроводящих устройств и других криогенных установок, работающих при температурах до -269 °С. [c.131]

Рений (Re) имеет плотность 21,02 г/см , температуру плавления 3180°С, кипения 5627°С, теплопроводность при 20°С составляет 170 Вт/(м -К), модуль нормальной упругости 469 МПа, твердость 2.50 НВ. При 90°С рений переходит в сверхпроводящее состояние. Он расположен в V11A группе Периодической системы элементов Д. И. Менделеева под номером 75, имеет весьма тяжелую массу, равную 186,31, кристаллическая решетка гексагональная, плотноупакованная (ГП), атомный радиус л = 0,138 hmi. Параметры кристаллической решетки и = 0,2758 нм, с = 0,45 нм, с а = = 1,615 [c.96]

Так, холодильные циклы на уровне жидкого водорода уже широко используются в крупнейших промышленных установках для получения тяна -лой воды. Низкие температуры на уровне жидкого гелия начинают применяться в практической радиотехнике для осуществления малошумяи1,их молекулярных усилителей (твердые мазеры ) и генераторов на частотах сантиметрового диапазона. Высокодобротные сверхпроводящие объемные резонаторы находят себе применение н технике нзмерепий на сверхвысоких частотах. Сверхпроводящие токовые и магнитные устройства начинают внедряться как элементы вычислительных машин взамен электронных ламп. [c.5]

Мендельсон и Рентон [195] опубликовали новые результаты ниже 1°К для ряда сверхпроводящих элементов. [c.302]

Группа б. Элементы этой группы интересны с точкп зрения изучения термодинамики сверхпроводящего перехода. Преимуп ество их состоит в том, что как величина так и температуры вepxиpoвoдяп eгo перехода для них сравнительно великп. Благодаря высокому значению Нд теплоемкость l мала, что позволяет легко выделить электронную часть теплоемкости. [c.351]

Эксперименты полностью подтвердили, что сверхпроводящее состояние есть новая особая фаза вещества. Было найдено, что переход в сверхпроводящее состояние наблюдается у 22 металлических элементов. Температуры, при которых этот переход имеет место, лежат в диапазоне 0,4—11° К. Сверхпроводящее состояние свойственно также большому числу сплавов и соединений. Пожалуй, наиболее идеальным сверхпроводником является белое олово. На фиг. 1 приведены некоторые результаты, полученные при тщательных измерениях перехода в сверхпроводящее состояние на монокристалле чистого олова, выполненных де-Хаазом и Фогдом [66J. Если величина измерительного тока Стремптся к нулю, то ширина (резкость) перехода близка к 0,ООГ" К. [c.612]

Сверхпроводящие цепи. Сверхпроводящие цепи можно рассматривать на той же принципиальной основе, что п задачи предыдущего пункта. Иными словами, мы должны исходить из условия сохранения общего магнитного потока в многосвязном сверхпроводннке. Так как в большинстве случаев внешнее магнитное поле отсутствует, вся проблема обычно сводится исключительно к анализу самоиндукции и взаимоиндукции элементов цеин ). [c.620]

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]

Независимо от деталей теории представляется вероятным, что матричные элементы и энергии возбужденных состояний в сверхпроводящей и нормальной фазах отличаются только при энергиях возбуждени11 порядка /сГкр,. То, что они совпадают при более высоких энергиях, доказывается тем, что отсутствует какое-либо различие в отражательной способности в инфракрасной области при длине волп 10 ц [57] ). [c.716]

Температуры перехода Г р в сверхпроводящее состояние, называемые критическими, различны, но всегда низки. Сверхпроводящими свойствами обладают как элементы, так и соединения. Из элементов наивысшую критическую температуру, около 9 К, имеет ниобий, за которым следует свинец с Гкр = 7,22 К. Наименьшая критическая температура, = 0,01 К, наблюдалась у вольфрама. Какой-жбо связи между свойством сверхпроводимости и структурой кристалличес- [c.369]

ДИОДЫ, газоразрядные приборы, многосеточные электронные лампы, тиристоры, диоды Ганна, джозефсононские сверхпроводящие контакты и другие приборы. В случае параллельного подсоединения нелинейного двухполюсника с отрицательным дифференциальным сопротивлением к параллельному контуру необходимо использовать элемент с характеристикой Л -типя, показанного на рис. 5.2, так как общим для всех элементов такой колебательной системы является напряжение и. Уравнение Кирхгофа для этой системы (рис. 5.4) имеет вид [c.189]

В дальнейшем были обнаружены, помимо ртути, и многие другие материалы, причем не только чистые металлы (химические элементы), но и различные сплавы и химические соединения, способные при охлаждении до достаточно низкой температуры переходить в сверхпроводящее состояние. Такие магериалы получили название сверхпроводников. Известно 27 прость х сверхпроводников (чистых метатлов) и более тысячи сложных (сплавов и соединений). Первая группа образует так называемые мягкие сверхпроводники (сверхпроводники 1 рода), а вторая - твердые, или сверхпроводники 2 рода. [c.21]

Сильный диамагнетизм сверхпроводников позволяет удерживать груз в пространстве при помощи магнитного поля. Сверхпроводники могут быть применены для подшипников, работающих без трения, в конструкциях с вращающимися частями. Большое применение находят сверхпроводники в переключающих устройствах (криотронах) или в качестве элемента памяти счетно-решающего устройства, поскольку сопротивление сверхпроводящей проволоки, являющейся сердечником проволочной катушки, можно иаменить на огромную величину путем наложения слабого внешнего поля. [c.73]

Рассмотрены расчет, проектирование и испс льзование различных криогенных систем, а также их отдельных элементов. Большое внимание уделено наиболее распространенным типам криогенных систем, включая воздухоразделительные установки, водородные и гелиевые ус тановки, системы для хранения и транспортирования сжиженных газов, а также систем охлаждения сверхпроводящих устройств. Описаны современные криогенные установки, а также различные теплообменные аппараты и устройства для осущки и очистки газов. [c.428]

Криотронные переключатели н запоминающие элементы. В этих уст-f/ойстиах используются эффекты наведения в замкнутом сверхпроводящем контуре незатухающего тока и разрушения сверхпроводящего состояния магнитным полем. На рис. 7.19, а показана принципиальная схема простейшего криотронного переключателя. Он состоит из управляемого (вентильного) провода I, изготовляемого обычно из тантала, имеющего = 4,4 К, и управляющей обмотки 2 из ниобия (Г"р = 9, К) или свинца (7 "р = 7,2 К). [c.206]

Новые возможности для создания быстродействующих элементов ЭВМ открывают эффекты Джозефсона. Как отмечалось в предыдущем параграфе, если ток, проходящий через переход Джозефсона не превышает величины /о, вся система является сверхпроводящей и обладает нулевым сопротивлением. При превышении тока 1а или при действии на переход хотя бы слабого магнитного поля на переходе возникает разность потенциалов, что означает появление у перехода определенного сопротивления. На этом принципе могут быть построены туннельные джозефсоновские криотроны. Так как переход от нулевого сопротивления к конечному не связан с разрушением сверхпроводящего состояния материалов, то скорость переключения туннельных криотронов оказывается значительно более высокой, чем у обычных сверхпроводящих криотронов. В настоящее время построены туннельные криотроны с временами переключения яг 10- с и рассеиваемой мощностью, не превышающей 10- Вт. [c.207]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...