Сверхпроводники диамагнитные

Д. ОБЪЯСНЕНИЕ ДИАМАГНИТНЫХ СВОЙСТВ СВЕРХПРОВОДНИКОВ В МОДЕЛИ [c.709]

Теория возмущений. Как упоминалось в разделе 2, в модели с энергетической щелью предполагается, что отличие сверхпроводящей фазы от нормальной состоит лишь в том, что для возбуждения электрона в сверхпроводящей фазе требуется дополнительная энергия е. Другими словами, возбужденные электроны в сверхпроводящей фазе предполагаются сходными с возбужденными электронами в нормальной фазе. Мы упоминали уже, что эта модель удовлетворительно объясняет температурный ход теплоемкости, теплопроводности и электропроводности, определяемой по измерениям толщины скин-слоя на микроволновых частотах, а также вязкости электронного газа, измеряемой по поглощению ультразвуковых волн. Ниже будет показано, что эта модель объясняет также и диамагнитные свойства сверхпроводников и приводит к феноменологической теории, очень сходной с теорией Пиппарда (см. п. 18). [c.709]

Если обычный сверхпроводник I рода поместить в магнитное поле при высокой температуре, силовые линии поля проникают внутрь проводника, как показано на рис. 9.7, а. Как только температура опускается ниже критического значения для данного проводника, магнитное поле полностью вытесняются из сверхпроводника, как показано на рис. 9.7,6. При этом металл становится как бы полностью диамагнитным и движение всех электрически заряженных частиц ориентировано таким образом, что в металле создается внутреннее по- [c.233]

Диамагнетиками называют кристаллы, в которых преобладает диамагнитный эффект. Это металлы Си, Ag, Au, Be, Zn, полупроводники Ge и Si, сверхпроводники. Они слабо намагничиваются в направлении, противоположном направлению магнитного поля. [c.524]

Магнитные свойства сверхпроводника могут быть объяснены наличием потока поверхностных токов, которые создают внутри образца магнитное поле, по направлению противоположное приложенному полю. Эта концепция требует, чтобы магнитная индукция Bi, поле Hi и намагниченность Mt внутри образца были равными нулю. Далее, снаружи образца магнитная индукция В равна сумме приложенного поля Н и поля Hs, обусловленного наличием поверхностных токов. Однако часто бывает удобно пренебречь поверхностными токами и вместо этого рассмотреть сверхпроводник как совершенный диамагнитный материал, восприимчивость которого равна — 1/4я. Если принять такой подход, как это и будет сделано при решении этой задачи, то мы сохраняем условие того, что магнитная индукция внутри образца равна нулю, но Hi и Ж,-, очевидно, не равны нулю. Внешняя индукция В все еще равна сумме Н и Hg, но Hs следует теперь рассматривать как поле, обусловленное намагниченностью всего образца. [c.406]

О диамагнетизме, намагниченности М и магнитной восприимчивости см. гл. 15. Диамагнитная восприимчивость массивных сверхпроводников много больше, чем для типичных диамагнетиков. В соотношении (12.1) величина М сть намагниченность, эквивалентная сверхпроводящим токам в образце. [c.425]

Сверхпроводники. Многие чистые металлы при температурах 10... 1 К переходят в сверхпроводящее состояние, то есть полностью утрачивают электрическое сопротивление. Ток, протекающий по поверхности сверхпроводника, экранирует его внутренние объемы от влияния внешнего магнитного поля. В таком состоянии внутри сверхпроводника 5 = // = О и никакой диамагнитной восприимчивости не существует. Но с внешней точки зрения сверхпроводники обладают диамагнетизмом, обусловленным макроскопическими поверхностными токами. Соответствующая этому диамагнитная восприимчивость имеет максимальное по абсолютной величине значение = -1/4л-. [c.81]

Линдхартом [43] было отмечено, что если принять во внимание фермиевскоо распределение по скоростям в электрическом газе, то уравнения Лондона не представляют собой точного решения уравнений ускоренного движения. Если к сверхпроводнику конечных размеров прилагается магнитное поле, то, несомненно, оно должно проникать внутрь, причем время проникновения растет с размерами сверхпроводника. Из этих соображений вытекает, что, скорее всего, справедлива диамагнитная гипотеза. [c.693]

Эффект Холла в сверхпроводниках. Если предположить, что справедлива диа.магнитная концепция сверхпроводимости, то в односвязных сверхпроводниках эффект Холла должен отсутствовать. Поскольку в статическом внешнем поле сун ествует единственное распределение диамагнитных токов, нет такого пути, каким они могли бы затухать, передавая энергию во внешнюю цепь. Этот аргумент отпадает в случае метастабильного тока D сверхпроводящем кольце без внешнего поля. Однако если считать, что токи в кольце диамагнитного нроисхождения, то и в этом случае эффект Холла должен отсутствовать. [c.695]

Согласно диамагнитной гипотезе, в односвязном теле при наличии внешнего магнитного поля существует единственное распределение токов. Флуктуации происходят вблизи этого стабильного распределения. За исключением лишь области самых высоких частот, изменение токов с изменением внешнего магнитного поля происходит адиабатически, и поэтому диссипации энергии не возникает. Электрические поля в теле существуют лишь при переменных внешних полях и только на расстояниях от поверхности, не превышающих глубину проникновения магнитного поля. При достаточно высоких частотах эти флуктуирующие электрические поля должны давать вклад в дпссипацию энергии, описываемую членом с нормально электропроводностью сверхпроводящей фазы, как это вытекает из двухжидкостной модели. Возможно также, что возникает диссипация, связанная с релаксационными процессами в распределении сверхпроводящих токов. Здесь мы не будем рассматривать поведения сверхпроводников в полях столь высокой частоты. [c.701]

УпоАГЯнутая н<есткость)> должна быть квантовы.м эффектом. Можно в весьма общей форме показать, что классическая система ][е обладает диамагнетизмом (теорема ван-Лёффена). Хороню известное следствие квантовой теории заключается в том, что атом или молекулы имеют в однородном поле диамагнитный момент, пронорциональный квадрату радиуса орбиты. Сильный диамагнетизм сверхпроводников, несомненно, связан с большой размазанностью волновой функции. В этом случае диамагнетизм настолько велик, что внутри образца магнитное поле падает до нуля. [c.703]

Однако не очевидно, что если произвести интегрирование, то окажется равным нулю для тела произвольной формы. Когда делалось предположение о том, что границу можно ввести, положив Е = 0 всюду за границей, то считалось естественныл(, что / l = 0, однако. это может быть и не так. Если ]j Ф О, то к плотности тока па поверхности следует добавить ехце поправочный член. Это не представляет затруднений в случае плоской границы, для которого, кстати, только и удалось получить решения в явном виде. Мы убедимся в том, что аналогичные задачи возникают при выборе граничных условий для выражения Пиппарда для диамагнитного тока в сверхпроводнике. [c.707]

В зависимости от знака и величины магнитной восприимчивости марнетики подразделяются на три группы. В том случае, если b ktqp намагниченности направлен противоположно полю Н и магнитная восприимчивость — величина отрицательная, то вещество диамагнитно. Физическая природа диамагнетизма вытекает из представления об электроне, движущемся вокруг ядра. Угловая скорость движения электрона и магнитный момент изменяются под действием магнитного поля, ориентированного перпендикулярно плоскости вращения электрона. В этом случае электрон представляет собой как бы небольшую индуктивность, в которой в соответствии с правилом Ленца возникает э. д. с., противодействующая приложенному полю. Магнитная восприимчивость серебра 3,7 -10-5, меди 0,95-10- титана 3,2[Л. 43]. К числу наиболее интересных диамагнетиков относятся сверхпроводники, [c.9]

Для сверхпроводников второго рода характерно то, что магнитный поток проникает в них, образуя множество нитей, пронизывающих диамагнитную сверхпроводящую массу [11]. [c.310]

Интересно отметить, что при 1/ 2 > х >(1,69 2) " сверхпроводник будет относиться к 1-му роду, т. е. переходить в нормальное состояние скачком при Однако в поверхностном слое будет сохраняться сверхпроводимость вплоть до полей, равных Ясз= 1,69К2хЯ, . Из всего этого следует, что, определяя переход в нормальное состояние в магнитном поле по исчезновению диамагнитного момента и по появлению сопротивления между контактами, приложенными к поверхности сверхпроводника, можно получить разные результаты. [c.377]

Следует обратить внимание на некоторые интересные черты выражения (4.85). Последний член здесь представляет собой так называемую диамагнитную часть ядра При достаточно высоких частотах (когда для всех существенных переходов) этот член, очевидно, будет доминирующим. С другой стороны, переходя в выражении (4.85) сначала к пределу o-vO и затем полагая й->0, мы находим отклик системы на статическое магнитное поле. В случае нормального металла, подставляя в формулу (4.85) плоские волны вместо точных волновых функций, убеждаемся, что в низшем порядке по к первый парамагнитный член сокращается со вторым диамагнитным. Остается еще малый диамагнитный член порядка он дает обычную диамагнитную восприимчивость Ландау. В случае сверхпроводника первый член в (4.85) равен нулю, а второй описывает эффект Мейс-снера (в предельном случае Лондона). [Чтобы доказать это, заметим, что в пределе при А->0 числители первых двух слагаемых в сумме (4.85) оказываются порядка к с другой стороны, в спектре одночастичных возбуждений в сверхпроводнике имеется конечная щель, т. е. величина (Опо стремится к некоторой константе, не равной нулю.] Вернемся теперь к исследованию оптических свойств твердых тел. Для изотропного твердого тела тензор /С (к(1)) сводится к скаляру /С(ксо). Далее, согласно (4.59) и (4.84), мы имеем [c.258]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...