Сверхпроводники критическое магнитное поле

Сверхпроводимость — квантовое явление, возникающее вследствие Бозе-конденсации пар электронов проводимости. Двумя важнейшими макроскопическими признаками возникновения сверхпроводящего состояния являются 1) отсутствие сопротивления протекающему постоянному электрическому току при температуре ниже некоторой критической Тс, 2) выталкивание магнитного поля из объема сверхпроводника (эффект Мейснера). Существуют критическое магнитное поле Не и критическая плотность тока j , при превышении которых сверхпроводимость исчезает. Зависимость критической напряженности магнитного поля от температуры с хорошей точностью описывается формулой [c.448]

Полный М. э. существует в интервале напряжённостей магн. поля, не превосходящих критического магнитного поля, при к-ром происходит полное или частичное разрушение сверхпроводимости. Неполный М. э. наблюдается как в сверхпроводниках 1-го рода в про- [c.95]

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]

Для чистых металлов критическое магнитное поле, необходимое для перевода сверхпроводника в нормальное состояние, может быть очень малым даже вблизи о К, так что величину теплопроводности легко можно менять между нормальным и сверхпроводящим значениями. Отношение х( )/н(п) убывает почти экспоненциально с понижением температуры, пока величина к(5) определяется электронной компонентой, [c.251]

Сверхпроводимость 132 теория 136 Сверхпроводники 132, 244, 246 жесткие 134, 139 критическое магнитное поле 134 мягкие 134 Сверхструктура 151, 208—210 ближнего порядка 213—215 дальнего порядка 210—215 сплавы Гейслера 209 Свинец [c.327]

КРИТИЧЕСКОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ СВЕРХПРОВОДНИКОВ В КАЧЕСТВЕ ВОЗМОЖНОГО ТЕРМОМЕТРИЧЕСКОГО ПАРАМЕТРА [c.214]

Критическое магнитное поле Яд для сверхпроводника соответствует границе равновесия между сверхпроводящим и нормальным состояниями и определяется продольным магнитным [c.214]

Состояние, когда удельное сопротивление металла сплава становится настолько малым, что его можно считать равным нулю, т. е. р=0, называют состоянием сверхпроводимости. Температуру, при которой возникает состояние сверхпроводимости, называют температурой перехода и обозначают через Тс- Под действием магнитного поля с индукцией В температура перехода снижается. Если на сверхпроводник наложить магнитное поле с индукцией В при температуре Т<Тс, то при некоторой критической индукции Вс сверхпроводимость исчезает. Индукция Вс связана с температурой следующей зависимостью [c.359]

Интересно отметить, что эго элементарное рассмотрение, использующее, по сути дела, только один экспериментальный факт — эффект Мейснера, позволяет получить строгие формулы, связывающие критическое магнитное поле с термодинамическими характеристиками сверхпроводника. [c.276]

Разрушение сверхпроводимости магнитным полем. Сверхпроводимость может быть разрушена достаточно сильным магнитным полем. Пороговое или критическое магнитное поле, необходимое для разрушения сверхпроводимости, обычно обозначают через Нс Т) величина критического поля зависит от температуры. При критической температуре критическое поле равно нулю Нс(Тс)= 0. На рис. 12.4 показана зависимость критического поля от температуры для некоторых сверхпроводящих элементов. Эти кривые одновременно являются границами, отделяющими сверхпроводящее состояние (область, лежащая налево и вниз от данной кривой) от нормального (область, лежащая направо и вверх относительно данной кривой). Зависимость Яс(0) от Тс для ряда сверхпроводников показана на рис. 12.5. [c.424]

Энергия массивного сверхпроводника в магнитном поле увеличивается при условии, что поле не проникает в образец. Проникновение поля в пленки рассматривается в конце главы в задачах 12.1 и 12.4. Поле, направленное параллельно поверхности очень тонкой пленки, проникает в нее, оставаясь практически однородным (рис. 12.32, а) при этом энергия сверхпроводящей пленки будет слабо возрастать с увеличением магнитного поля, что приводит к увеличению напряженности поля, необходимого для разрушения сверхпроводимости (рис. 12.21 и 12.33). В сверхпроводящей тонкой пленке величина кажущейся магнитной восприимчивости может быть намного меньше, чем 1/4я (или 1 в. СИ), так как выталкивается только часть потока, но при этом пленка имеет обычную величину энергетической щели и не обладает сопротивлением. В пленках устойчивая сверхпроводимость наблюдается в полях, напряженность которых более чем в 100 раз превышает критическое поле Не для массивного сверхпроводника того же материала. Тонкие пленки не относят к сверхпроводникам II рода, но их поведение показывает, что-сверхпроводимость при наличии соответствующих условий может существовать и в высоких магнитных полях. [c.456]

Задача 53. С учетом эффекта Мейсснера для сверхпроводника и заданной зависимости критического магнитного поля от температуры, определить скрытую теплоту фазового перехода из нормального в сверхпроводящее состояние как функции внешнего магнитного поля Н и рассчитать скачок теплоемкости в точке фазового перехода в случае Я=0. [c.246]

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]

Обмотка М. с. теряет сверхпроводимость при повышении темп-ры выше критической температуры Гц сверхпроводника, при достижении в обмотке критич. тока / или критического магнитного поля Н . Учитывая это, для обмоток М.с. применяют материалы с высокими значениями Ук и Як (табл.). [c.362]

Во-первых, возможен метод адиабатического намагничивания сверхпроводников [21, 221. Энтропия сверхпроводящего метал.та при температуре ниже точки перехода в нормальном состоянии выше, чем его энтропия в сверхпроводящем состоянии. Следовательно, при изотермическом наложении магнитного поля и при переходе этого поля через критическое значение энтропия скачком возрастает. Если наложение поля производится адиабатически, температура падает до значения, при котором величина энтропии в нормальном состоянии равна ее величине в сверхпроводящем состоянии при исходной температуре. [c.429]

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]

Представляет интерес рассмотрение поведения сверхпроводника в высокочастотном поле. Так как сверхпроводник практически всегда содержит сверхпроводящие (ft ) и нормальные (/г ) электроны, то в переменном электрическом поле ускоряются не только куперовские пары, но и нормальные электроны и ток имеет сверхпроводящую и нормальную составляющие. Так как и те, и другие электроны обладают массой, то вследствие инерции ток по фазе отстает от напряженности высокочастотного поля. Куперовские пары не рассеиваются, т. е. движутся в среде как бы без трения, поэтому сверхпроводящая составляющая Рис. 7.15. Изменение напряженности высокочастотного тока отстает критического магнитного поля с тем- о,- оля на л/2. Это означает, пе )атурон для свинца (а) н слова (б) [c.202]

ПРОМЕЖУТОЧНОЕ СОСТОЙНИЕ сверхпроводников — возникает в образце из сверхпроводника первого рода под действием внеш. магн. поля или магн. поля тока, протекающего по образцу. П. с. реализуется, когда напряжённость магн. поля Н в определ. точках поверхности образца достигает величины критического магнитного поля Яд, однако при полной утрате сверхпроводящих свойств (в тех же внеш. условиях) невозможно выполнить условие Н Ы,. для всего образца. П. с. представляет собой с.месь сверхпроводящих и нормальных доменов, характерный размер к-рых много меньше размеров образца. Термин П. с. введён Р. Пайерлсом (R. Peierls, 1936), структура П. с. была выяснена Л. Д. Ландау в 1937. В неоднородном внеш. поле в образце могут одноврем. существовать большие области сверхпроводящей и нормальной фаз. Они обязательно разделены веществом в П, с. Под действием тока, протекающего по образцу, может осуществляться т. н. динамич, П. с., в к-ром границы раздела непрерывно движутся через образец (со скоростями 10" — 10" см/с), зарождаясь на одной его поверхности и исчезая на другой. [c.143]

Лит. Сапожков И. А., Речевой сигнал в кибернетике н связи, М., 1963 Факт Г., Акустическая теория речеобразо-вания, пер. с англ., М., 1964 Фланаган Д. Л., Анализ, синтез и восприятие речи, пер. с англ., М., 1968 Физиология речи. Восприятие речи человеком. Л., 1976. М. А. Сапожков. РЕШЁТКА ВИХРЕЙ АБРИКОСОВА — двумерная решётка квантованных вихрей в сверхпроводниках второго рода (СВР). Теоретически предложена А. А. Абрикосовым (1957) для объяснения магн. свойств СВР. Вихри, образующие Р. в. А., характеризуются остовом с радиусом порядка длины когерентности В центре остова (на оси вихря) плотность сверхпроводящих электронов равна нулю. Вокруг остова на расстояниях порядка глубины проникновения магн. поля А, циркулирует сверхпроводяшдй ток, распределённый так, что создаваемый им магн. поток равен кванту магн. потока (см. Квантование магнитного потока). Схематич. поведение магн. поля и плотности сверхпроводящих электронов изолиров. вихря изображено на рис. 1. В интервале полей // 1 < Я < Яд2 (см. Критическое магнитное поле) такие вихри в результате взаимодействия [c.389]

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]

Вторым сверхпроводником, освоенным промышленностью несколько позже, было интерметаллическое соединение КЬз5п, которое расширило диапазон рабочих температур и магнитных полей для сверхпроводнико-вых устройств. Материал на основе NbjSn имеет критическую температуру 18,3 К при нулевых магнитном поле и токе, критическое магнитное поле около 22 Тл при 4,2 К и нулевом токе, критическую плотность тока более высокую, чем в материалах на основе сплава Nb-Ti, в частности, при 4,2 К в поле 10 Тл плотность тока в нем превышала 10 А-м . Его стоимость составляет примерно 10 долл. за 1кА М. [c.589]

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]

Рис. 3 иллюстрирует поведение жесткого сверхпроводника в магнитном поле. Показано намагничение в функции поля. При увеличении матнитного поля отрицательное намагничение линейно возрастает до момента, при котором наблюдается первое проникновение магнитного потока. Это отклонение от кривой происходит несколько раньше, чем достигнуто критическое поле массивного сверхпроводника. Намагничение продолжается до более высокого поля, прежде чем возвратится к нулю, а образец перейдет в нормальное состояние. Из изложенного следует, что для характеристики сверхпроводящих свойств материала достаточно трех значений магнитного поля. К сожалению, в литера- [c.12]

Можно, однако, поставить вопрос по-иному. Если нельзя существенно повысить Tg, то, возможно, при той же критической температуре удасться существенно увеличить критическое магнитное поле. Один из возможных путей—это поиски сверхпроводников с большой эффективной массой носителей. Сюда, по-видимому, принадлежат так называемые фазы Шевреля соединения типа MjjMOgSg, где М—какой-либо металл, например РЬ, L и др. В этих соединениях сверхпроводимость связана, по-ви-димому, с электронами d-оболочки молибдена, имеющими большую эффективную массу, что и объясняет рекордные критические поля этих соединений. К сожалению, они пока нетехнологичны. Выше мы говорили о соединениях актинидов и редкоземельных металлов с огромными т, но у них пока очень низкие критические температуры. [c.332]

Ландау и больше или меньше единицы. Если он меньше единицы, мы имеем сверхпроводник первого рода, если больше единицы — сверхпроводник впюрого рода. В первом случае, если магнитное поле ниже критического, мы наблюдаем эффект Мейснера — Оксенфельда, если магнитное поле выше критического—сверхпроводимость исчезает. Для сверхпроводников второго рода существует два критических магнитных поля, в интервале между ними реализуется смешанное (промежуточное) состояние, в котором рядом существуют нормально проводящие и сверхпроводящие области. Нормально проводящие области вытянуты вдоль магнитного поля, и им соответствует определенный (квантованный) магнитный поток. Размеры областей ограничены условием, чтобы пронизывающий их поток был не меньше одного кванта Ь.а2е. [c.342]

В ТО время как теория основывается на свойствах электронного газа в отсутствие магнитного поля. В действительности уже давно известно, что сверхпроводники выталкивают магнитное поле. Это эффект Мейсснера, который также следует из теории БКШ, хотя вывод его и не столь прост. Таким образом, состояние, отвечающее дрейфу, не может быть правильным в массиве сверхпроводника. В тонких пленках или проволочках, однако, поля оказываются пренебрежимо малыми, и такое решение справедливо. Для тонких пленок и проволочек существует опасность возникновения неоднородностей, прн которых один какой-нибудь участок переходит в нормальное состояние, разогревается и вызывает переход в нормальное состояние всего образца. К рассмотрению сверхпроводников такой геометрии мы еще вернемся в п. 3 10. Кроме того, электрон-электронное взаимодействие не инвариантно относительно перехода к движущейся системе координат, поскольку оно возникает вследствие распространения колебаний в покоящейся решетке. Наконец, незатухающий ток существует даже и в бесщелевых сверхпроводниках , которые имеют возбужденные состояния при всех энергиях. Поэтому не удивительно, что экспериментально максимальное значение незатухающего тока намного ниже полученной нами величины и часто оказывается порядка 10 А/смК Мы вернемся к обсуждению вопроса о критическом токе в п. 3 10. [c.573]

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]

Теплопроводность в сверхпроводящем состоянии. Тенлонровод-ность сверхпроводников измерялась как в сверхпроводящем, так и в нормальном состояниях. В последнем случае измерения проводились в магнитном поле выше критического и экстраполяцией результаты приводились к значению в нулевом поле (см., например, Халм [92]). Явления, связанные с переходом из нормального состояния в сверхпроводящее, будут рассмотрены в п. 27. [c.298]

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]

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]

Смотреть страницы где упоминается термин Сверхпроводники критическое магнитное поле : [c.639] [c.369] [c.220] [c.527] [c.667] [c.468] [c.441] [c.442] [c.445] [c.450] [c.551] [c.118] [c.214] [c.215] [c.178] [c.429] [c.634] [c.683]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...