Состояние вещества сверхпроводящее

Промежуточное состояние вещества не является гомогенным, а представляет собой смесь нормальных и сверхпроводящих областей, причем в нормальных областях поле превышает критическое, а в сверхпроводящих оно равно нулю. Так как линии магнитного поля непрерывны, то образец в промежуточном состоянии состоит из чередующихся волокон или слоев [c.304]

Гортер и Казимир [52] рассмотрели фазовую диаграмму, показанную на фиг. 5. Кривая зависимости Я р, от температуры делит плоскость Н— 7 на две области. Каждая точка ниже этой кривой определяет величину магнитного поля и температуру, при которых любой объем вещества находится в сверхпроводящем еоетоянии] точки над кривой определяют нормальное состояние вещества. Точки, лежащие на кривой, определяют значение Н и Т, [c.614]

Рассмотренные случаи фазовых переходов химически чистого вещества относятся к фазовым переходам так называемого первого рода, когда переход из одной фазы в другую осуществляется с выделением (поглощением) теплоты и изменением объема фаз. Однако в ряде случаев эти особенности могут и не проявляться, например, в случае перехода металла из нормального состояния в сверхпроводящее при критической температуре. Такие фазовые превращения носят наименования фазовых переходов второго рода. В этом случае никакого скачка в изменении состояния тела не происходит. Состояние системы изменяется непрерывно, и в точках фазового перехода состояния фаз совпадают. Теория фазовых переходов второго рода выходит за рамки данного учебника и составляет содержание специальных курсов. [c.96]

Отметим, что все приведенные выше температуры весьма низки, а некоторые приближаются к температуре жидкого водорода. (При атмосферном давлении температура жидкого водорода равна 20,25 К.) В сверхпроводящем состоянии вещество пропускает электрический ток без потерь, поэтому теоретически можно представить себе ситуацию, при которой весьма высокие расходы на поддержание низкой температуры будут компенсированы за счет снижения потерь энергии и линия электропередачи с использованием сверхпроводников станет экономически конкурентоспособной. К сожалению, в действительности все обстоит не так просто. [c.232]

Примерами переходов I рода могут служить процессы, связанные с изменением агрегатного состояния вещества (плавление, испарение, сублимация, конденсация, кристаллизация), аллотропные превращения в твердом состоянии, упорядочение атомно-кристаллической структуры в ряде сплавов, переход в сверхпроводящее состояние во внешнем магнитном поле. [c.164]

Такие фазовые превращения, которые характеризуются скачками объема, внутренней энергии, энтропии и ряда других параметров, а также конечной теплотой перехода, называют фазовыми переходами первого рода. Помимо них бывают еще фазовые переходы второго рода, при которых энтропия непрерывна и теплота перехода отсутствует, но испытывает скачок, например, производная дЗ/дТ. Мы не будем их касаться. Укажем только для примера, что таким образом парамагнитное вещество переходит в ферромагнитное состояние, а металл —из нормального в сверхпроводящее. [c.123]

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]

Переход в сверхпроводящее состояние. Многие металлы и сплавы ниже некоторой температуры Тс переходят в состояние, в котором их электрическое сопротивление становится равным нулю. Температура перехода Тс определяется особенностями испытывающих переход веществ, максимальная известная ее величина близка к 23 К (для сплавов типа ЫЬз(Ое, А1)). Согласно современным представлениям, переход в сверхпроводящее состояние связан, с образованием ниже определенной температуры пар электронов. [c.261]

Переход в сверхпроводящее состояние является обратимым при повышении температуры до значения сверхпроводимость нарушается и вещество переходит в нормальное состояние с конечным значением удельной проводимости 7 (рис. 7-16). [c.205]

Если гетерогенная система не находится в состоянии равновесия, то в ней возможен переход из одной фазы в другую, например, переход вещества из жидкого состояния в твердое или газообразное, переход из одной кристаллической формы в другую. К фазовым превращениям относятся и такие явления, как переход вещества из ферромагнитного состояния в парамагнитное, переход металлов в сверхпроводящее состояние, переход из неупорядоченного состояния в металлических сплавах твердых растворов в упорядоченное состояние, переход гелия I в гелий II. [c.175]

Из опыта известна большая группа фазовых превращений, происходящих без поглощения и выделения скрытой теплоты и изменения удельного объема, например, переход вещества из ферромагнитного состояния в точке Кюри в парамагнитное состояние, переход металла из нормального состояния при критической температуре в сверхпроводящее состояние. В жидком гелии при температуре 2,2° К происходит фазовое превращение Не I в Не II без теплового эффекта и изменения удельного объема, но при этом превращении проходят через острый максимум теплоемкость, коэс ициент изотермической [c.181]

Отсюда следует, что переход вещества из сверхпроводящего состояния в нормальное ниже критической температуры сопровождается поглощением тепла, т. е. в этом случае имеет место фазовый переход первого рода.- Кривая фазового равновесия AD заканчивается в точке D. В этой точке система переходит из двухфазной системы в однофазную (в нормальное состояние металла), т. е. точка Z) является точкой прекращения существования двух фаз. [c.197]

Физика низких температур обнаружила новые свойства у гелия II (сверхтекучесть, второй звук), сверхпроводимость металлов и сплавов, диамагнитные свойства металла в сверхпроводящем состоянии, новый закон температурной зависимости теплоемкости вещества. При низких температурах был установлен тепловой закон Нернста, [c.222]

Жидкость, кристалл и пар —самые привычные примеры разных фаз одного и того же вещества. Однако фазы не обязательно должны различаться между собой именно агрегатным состоянием. Хорошо известны две твердые фазы углерода — графит и алмаз. Они имеют разные кристаллические решетки и это обусловливает колоссальное различие их свойств. Фазы могут отличаться друг от друга и по своим магнитным характеристикам (магнитная и немагнитная фазы), и по электрической проводимости (нормальная и сверхпроводящая), и по другим свойствам. [c.26]

Такое явление, т. е. наличие у вещества практически бесконечной удельной проводимости, было названо сверхпроводимостью, температура Тс, при охлаждении до которой вещество переходит в сверхпроводящее состояние, — температурой сверхпроводящего перехода, а вещества, переходящие в сверхпроводящВе состояние, — сверхпроводникам и. [c.205]

ТЕМПЕРАТУРА критическая соответствует критическому состоянию вещества переходу сверхпроводника из сверхпроводящего состояния в нормальное) Кюри является [общим названием температуры фазового перехода второго рода температурой фазового перехода ферромагнетика в парамагнетик при которой исчезает самопроизвольная поляризация в сегнетоэлектриках) ] насыщения соответствует термодинамическому равновесию между жидкостью и ее паром при данном давлении Нееля фиксирует фазовый переход антиферромагнетика в парамагнетик плавления выявляет фазовый переход из кристаллического состояния в жидкое радиационная — температура абсолютно черного тела, при которой его суммарная по всему спектру энергетическая яркость равна суммарной энергетической яркости данного излучающего тела термодинамическая определяется как отношение изменения энергии тела к соответствующему изменению его энтропии цветовая определяется температурой абсолютно черного тела, при которой относительные распределения спектральной плотности яркости этого тела и рассматриваемого тела максимально близки в видимой области спектра яркостная — температура абсолютно черного тела, нри которой спектральная плотность энергетической яркости совпадает с таковой для данного излучающего тела, испускающего сплошной спектр] ТЕНЗИ-ОМЕТРИЯ — совокупность методов измерения поверхност э-го натяжения ТЕНЗОМЕТРИЯ—совокупность методов измерения механических напряжений в твердых телах по упругим деформациям тел ТЕОРЕМА Вариньона если данная система сил имеет равнодействующую, то момент этой равнодействующей относительно любой оси или точки равен алгебраической сумме моментов слагаемых сил относительно той же оси или точки Вириала устанавливает соотношение, связывающее среднюю кинетическую энергию системы частиц с действующими в ней силами) [c.281]

Слабой связи приближение см. Модель почти свободных электронов Сноека эффект 311 Состояние вещества металлическое 56 сверхпроводящее 132 ферромагнитное 123 Состояние квантовомеханическое антисимметричное 57 виртуальное 122 локальное 56, 128 мультиплетность 58 плотность 224, 225 связанное 56, 122 симметричное 57 Спин-орбитальпое взаимодействие 88 Спины 87, 88, 238, 278—280, 302 редкоземельных металлов 238, 253,, 254 электронов 278 [c.327]

Такое необычное состояние вещества при весьма низких температурах было названо сверхпроводимостью, а вещества, способные при глубоком охлаждении переходить в такое состояние, — сверхпроводниками. В дальнейшем было установлено, что сверхпроводниками являются, помимо ртути, многие другие металлы, а также различные сплавы и химические соединения — и не только соединения сверхпроводящих металлов друг с другом или сверхпроводящего металла с не сверхпроводящим, но даже соединения, состоящие только из е сверхпроводящих элементов (так, соединение Со3102 — сверхпроводник с 7 =1,4К, хотя ни кобальт Со, ни кремний 51, ни кислород О не являются сверхпроводниками). В то же время ряд металлов, в том числе такие наилучшие (т. е. обладающие наименьшим удельным сопротивлением при обычных температурах) проводники, как серебро и медь, перевести в сверхпроводящее состояние [c.31]

ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ (фазовые переходы)— переходы вещества из одной фазы в другую (папр., переход газа в жидкость, жидкости в тво])Дое тело, пе1)еход металла из ферромагнитного состояния в на-рамагнитное, из сверхпроводящего в несверхпрово-дящее и т. д.). Изменение агрегатного состояния вещества представляет собой частный случай Ф. и. [c.284]

Понятие фазовых переходов 2-го рода было предложено Л. Д. Ландау в 1937 г. (282]. Согласно его концепции это такие переходы, при которых состояние вещества меняется непрерывно, а симметрия меняется скачком. Примерами могут служить переходы магнетиков из парамагнитного состояния в ферро- или аитиферромагнитное состояния, переход металла из нормального в сверхпроводящее состояние, некоторые структурные переходы кристаллов, в частности сегнетоэлектрическне переходы и др. [c.497]

Ван Лер и Кеезом [25] экспериментально показали, что переход из нормального состояния в сверхпроводящее является термодинамически обратимым в том же смысле, в каком можно считать обратимым переход между жидкой и газообразной фазами вещества при медленном испарении. [c.435]

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]

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]

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]

Теплопроводность. Процесс передачи тепла в металлах очень сложен. Тепловое сопротивлепие обусловливается различными процессами, относительная роль которых зависит от природы вещества, содержания примесей и температуры ). Картина становится етце более запутанной при переходе в сверхпроводящее состояние, так как этот переход по-разному влияет на различные процессы в металл(>. Однако, к счастью, возможны случаи, когда превалирует тот или другой процесс, что позволяет оцепить влияние каждого из них в отдельности. В этом разделе мы рассмотрим только такие предельные случаи. [c.662]

В 1911 г. голландский ученый Г. Каммерлинг-Оннес обнаружил, что при охлаждении до температуры 4,2 К сопротивление кольца из замороженной ртути внезапно падает до очень малой, практически не Измеряемой велшгины. Это исчезновение электрического сопр01Ивлсния, ч. е. появление бесконечной удельной проводимости материала, было названо сверхпроводимостью, а критическая темп атура охлаждения, при которой совершается переход вещества в сверхпроводящее состояние, — температурой сверхпроводникового перехода Ткр. Переход в сверхпроводящее состояние является обратимым с повышением температуры до Ткр материал приобретает нормальное (не сверхпроводящее) состояние с конечным значением удельной проводимости у. [c.21]

Высокотемпературные сверхпроводник и. В 1986 г. было обнаружено, что такие вещества, как Ьз2 Мз,Си04 (М = = Ва, Sr), переходят в сверхпроводящее состояние при температуре, близкой к температуре жидкого азота. Позже в системах YBaj uaO переход в сверхпроводящее состояние наблюдался при [c.124]

Из результатов исследований последних лет в области сверхпроводимости важно отметить открытие того, что помимо понижения температуры появлению сверхпроводимости способствует и повышение давления у некоторых веществ, не переходящих при нормальном давлении в сверхпроводящее состояние, удалось обнаружить сверхпроводимость при воздействии на вещество высокого гидростатического давления. Установлены даже сверхпроводящие свойства не только у веществ, являющихся при нормальных условиях проводниками (прежде всего у металлов, сплавов металлов н интерметаллических соединений), но и у полупроводников (например, у анти-монида индия InSb —см. стр. 263, который имеет температуру сверхпроводящего перехода около 5 К при давлении около 30 ГПа). В Институте высоких давлений Академии наук СССР открыта сверхпроводимость у серы (Тс = 9,7 К) и ксенона (Т,. = 6,8 К). [c.209]

Подчеркнем следующее важное обстоятельство. Как указывалось в 7.3, если бы металлы удалось освободйть от примесей, то при приближении к абсолютному нулю их сопротивление должно было бы постепенно падать до нуля, так как бездефектная решетка, имеющая строго периодический потенциал, не способна рассеивать свободные носчтели заряда. Однако такое поведение металлов не являлось бы сверхпроводимостью, так как, в>первых, переход вещества в сверхпроводящее состояние не связан в принципе с наличием в нем примесей, во-вторых, такой переход происходит не плавно по мере понижения температуры, а скачкообразно при достижении веществом критической температуры перехода Г р. [c.197]

Более того, как показали исследования, сверхпроводимость не исчерпывается.только обращением в нуль электрического сопротивления проводника (идеальной проводимостью). Не менее фундаментальным свойством вещества в сверхпроводящем состоянии является идеальный диамагнетизм. Это свойство, открытое Мейсснером и Оксенфельдом в 1933 г., состоит в том, что вещество, помещенное в магнитное поле (рис. 7.13, а), при переходе в сверхпроводящее состояние не замораживает находящееся в нем магнитное поле, как это должно было бы быть при простом переходе вещества в состояние с нулевым сопротивлением, а выталкивает его из своего объема (рис. 7.13, б), что присуще идеальным диамагнетикам, обладающим нулевой магнитной проницаемостью. Это явление получило название эффекта Мейсснера — Оксенфельда. [c.197]

Аморфные металлич. плёнки, полученные осаждением металла из парообразного состояния на холодную подложку, обычно менее термостабильны, чем металлич. стекла, и кристаллизуются при Г ЗОО К. Иск.лю-чение составляют т.н. аморфообразующнс сплавы, получаемые послойным напылением отд. компонент (в виде монослоёв). По термостабилыюсти они близки к мета.т1лич. стёклам. С ростом толщины стабильность плёнок обычно падает. Наиб, изучены их электрич. и сверхпроводящие свойства [5J. Темп-ра сверхпроводящих переходов в А. м. может быть как выше, так и ниже, чем в кристаллич. веществах того же состава. Коррозионная стойкость аморфных плёнок обычно выше, чем кристаллов. Но в целом их физ, свойства изучены слабо. Ещё в большей степени это относится к А. м., полученным электрохим. осаждением или радиац. воздействием на кристаллы. [c.69]

Д. в. может смещать томп-ру всех типов фазовых превращений веществ как 1-го рода (конденсация газов, кристаллизация жидкостей, полиморфные переходы кристаллич. модификаций), так и 2-го рода магн., атомное упорядочение переход в сверхпроводящее, сег-нстоэлектрич. состояние и т. д.). В зависимости от термодинамич. свойств сосуществующих фаз величины производных dT /dp [c.550]

В свободном виде К. тёмно-серое кристаллич. вещество, с кубич, гранецентрированной кристаллич. решёткой типа алмаза, параметр к-рой а=0,54304 н.м. Известен также коричневый (т. н. аморфный) К., отличающийся от кристаллич. К. лип[ь высокой дисперсностью и повторяющий в ближнем порядке структуру типа алмаза. При давлениях 12 — 15 ГПа получен ме-таллич. К., переходящий при темп-ре ииже 6,7 К в сверхпроводящее состояние. Плотность кристаллач. К. 2,328 кг/дм , = <ивп ок. 3250 С. Теплоём- [c.489]

В топких сверхпроводниках с иоперсчными размерами, меньшими глубины проиикновения маги, поля, разрушение сверхпроводимости и возникновение диссипации происходят за счёт увеличения скорости сверхпроводящих алектронов (куисровских пар) при увеличении тока, К. т. является током разрушения купе-ровских пар (см. Купера эффект). Магн. поле К. т. в тонких образцах мало, вещество сверхпроводника мО жет перейти в нормальное состояние либо полностью, либо частично (резистивное состояние). [c.527]

СВЕРХПРОВОДНИКИ — вещества, у к-рых при охлаждении ниже определённой критич. темп-ры алек-трич, сопротивление падает до нуля, т. е. наблюдается tiepxnpoeoduMo mb. За исключением благородных (Си, Ag, Au, Pt), щелочных (Li, Na, К и др.), щёлочвозе-иельных (Be, Mg и др.) и ферромагнитных (Ке, Со, Ni) металлов, б. ч, остальных металлич. злементов является С. (см. табл, в ст. Металлы). Элементы Si, Се, Bt, Те становятся С. при охлаждении под давлением. Переход в сверхпроводящее состояние обнаружен у аеск. [c.441]

I) Спиновая структура пары синглетного и триплетного типов соответствует близким по энергии состояниям, поскольку для электрона и дырки нет запрета Паули, в отличие от сверхпроводящей пары из двух электронов. Какая из этих спинрвых структур реализуется в том или ином веществе, зависит от соотношения между кулоновским и электрон-фононным взаимодействие.м. [c.504]

Сверхпроводниками назваются вещества, которые при температуре ниже точки Кюри практически полностью теряют электрическое сопротивление. Максимальная температура, при которой вещество еще остается в сверхпроводящем состоянии, называется температурой перехода в сверхпроводящее состояние Г.. [c.220]

Сверхпроводимостью называется особое физическое состояние некоторых чистых металлов и сплавов, при котором электрическое сопротивление металла (или сплава) )авно нулю. Вещества, у которых наблюдается сверхпроводящее состояние, носят название сверхпроводников. Явление сверхпроводимости было открыто в 1911 г. Г. КаМмерлинг-Оннесом, изучавшим температурную зависимость электросопротивления ртути при температурах, близких абсолютному нулю. [c.115]

Как следует из ранее сделанных выводов, а также судя по положению ниобия в перио.чической таблице, его нитриды меиее устойчивы, чем нит-ридь1 тугоплавких элементов IV группы. Однако сушествование мононитрида ииобия NbN установлено вполне определенно, в то время как соединение NbjNs охарактеризовано недостаточно. Нитриды образуются при непосредственном синтезе (выше 600°), а также при взаимодействии окиси или галогенида ниобия с азотом в присутствии водорода. На воздухе нитриды легко окисляются с выделением азота. Большой интерес в течение некоторого времени представляла сверхпроводимость мононитрида NbN при 15.2 [34, 68, 69] — третьей ия наиболее высоких температур, известных для перехода вещества в сверхпроводящее состояние, так как в связи с этим он может найти применение как конструкционный материал для болометров [5, 47, 48, 89], [c.451]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...