Теплопроводность сверхпроводника

Двухжидкостная модель-). Хотя полное объяснение свойств теплопроводности сверхпроводников может быть дано только на основе детальной микроскопической теории сверхпроводимости, однако для качественных заключений можно воспользоваться двухжидкостной моделью ), которая, хотя и не объясняет явления, служит удобной схемой для описания сверхпроводников и, по-видимому, в дальнейшем будет подтверждена последовательной микроскопической теорией. [c.295]

Обзор работ по теплопроводности сверхпроводников, выполненных в Оксфорде. [c.312]

В книге также рассматривается электронная теплопроводность. Однако здесь изложение не столь исчерпывающее. Например, ничего не говорится о роли процессов увлечения фононов электронами. Очень кратко упоминается о теплопроводности сверхпроводников. При переходе в сверхпроводящее состояние наблюдаются весьма своеобразные закономерности, и, конечно, анализ их мог быть более подробным. Не нашли отражения в книге и новые методы расчета теплопроводности, связанные с использованием представлений квантовой теории поля. Поскольку отмеченные вопросы освещены в литературе, мы позволили себе добавить ряд литературных ссылок. [c.6]

В этой главе обсуждаются электронная и решеточная теплопроводности и соотношение между ними в зависимости от температуры и от величины рассеяния на примесях. О том, как меняется соотношение между электропроводностью и электронной теплопроводностью, можно судить по поведению лоренцева отношения х/аГ. Огромный интерес представляют другие аспекты рассеяния электронов на примесях, но те вопросы, изучение которых связано с измерением электропроводности, здесь не будут рассматриваться подробно. Небольшой раздел посвящен теплопроводности сверхпроводников. [c.214]

В работах [273, 274] с помощью закона Видемана — Франца найдена теплопроводность /. (Тк) и, кроме того (на основе теории теплопроводности сверхпроводников) произведено разделение электронного и решеточного тепловых потоков в сплавах. Это позволило использовать теплопроводность как метод нахождения щели в сложных системах. — Прим. ред. [c.250]

Электронная теплопроводность в сверхпроводниках и двухжидкостная циркуляция. [c.312]

Несмотря на перечисленные трудности, метод адиабатического размагничивания послужил основой большого числа новых исследований. Наиболее простыми являются эксперименты, относящиеся к определению магнитных свойств самих парамагнитных солей и достигаемых с их помощью абсолютных температур. Однако ири помощи солей охлаждались также и другие материалы с целью проведения на них физических измерений. В последние годы были изучены свойства жидкого гелия, открыто несколько новых сверхпроводников и измерена электропроводность и теплопроводность многих металлов. [c.424]

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]

Проблема нейтрализации внутренних тепловыделений на космическом ко-)абле тесно связана с необходимостью отвода теплоты на периферию корабля. Идеальное решение вопроса транспорта теплоты может быть достигнуто с помощью устройств типа тепловой трубы. Тепловая труба, представляющая собой герметичный капиллярно-пористый фитиль, насыщенный легколетучей жидкостью, с помощью испарительно-конденсационного механизма переноса теплоты позволяет в десятки тысяч раз увеличить теплопроводность по сравнению с теплопроводностью лучших естественных проводников теплоты (металлов). Тепловая трубка по существу является своеобразным сверхпроводником теплоты, действующим автоматически. Именно космос благодаря невесомости снимает с тепловых труб всякие геометрические и пространственные ограничения и делает их незаменимыми в конструктивном плане. В частности, применение тепловых труб позволяет не только устранить недопустимые температурные деформации корпуса корабля и снять температурные напряжения конструкции, вызванные сильным прогревом корабля с солнечной стороны и резким охлаждением с теневой стороны, но и обратить эти в общем неблагоприятные условия на пользу. [c.376]

Был проделан ряд измерений теплопроводности сверхпроводников в промежуточном состоянии на образцах, имевших вид длинных цилиндров. В продольных полях смешения двух фаз обычно не наблюдается, за исключением сплавов, где нормальные области представляют собой волокна, рас-иоложенные вдоль образца. Однако в поперечных полях образец переходит в смесь из двух фаз, причем нормальные области представляют собой слои, перпендикулярные оси цилиндра, т, е, наиравлепию теплового потока. Толщина таких отдельных областей может быть порядка 10"" см. [c.304]

Теплопроводность сверхпроводников (Sn, Hg, In и Та и разбавлеюшх сплавов) при температуре жидкого гелия в нормальном и сверхпроводящем состояниях. [c.310]

Двухжидкостиая модель и ее приложение к анализу теплопроводности сверхпроводников. [c.312]

Обзор работ по теплопроводности сверхпроводников, проведенных в Кембридже, и влияние размера обра ща ниже 1° К. [c.313]

Перенос таила в сверхироводниках может осуществляться как электронными возбуждениями, так и фононами. При не слишком низких температурах основной вклад в теплопроводность будут давать электронные возбуждения. При этом для них возможны несколько механизмов рассеяния, из которых обычно важнейшим является рассеяние возбуждений на примесях. Лишь для очень чистых металлов будет играть роль также рассеяние возбуждений на фононах. Мы вычислим теплопроводность сверхпроводника для случая, когда существенно лишь рассеяние возбуждений на примесях. [c.914]

Неметаллы и металлы рассматриваются параллельно. Основные экспериментальные методы (гл. 2), а также краткое изложение главных особенностей теплопроводности (гл. 3) относятся к обоим типам веществ. Далее рассматриваются фононы, являющиеся носителями тепла в неметаллах, механизмы их рассеяния и вклад в теплопроводность (гл. 4—8). Некристаллические твердые тела, например стекла, обсуждаются отдельно (гл. 9). Изучаются свойства электронов в металлах и их рассеяние, а также теплопроводность металлов и сплавов, обусловленная электронами и фононами (гл. 10—12). Так как теория электронов хорошо известна в связи с электропроводностью, она обсуждается более кратко, чем для фоно-нов. О теплопроводности сверхпроводников только упоминается. Наконец, рассматриваются полупроводники, в которых важны как решеточная, так и электронная теплопроводности (гл, 13). [c.12]

Исследования на сверхпроводниках показали, что дислокации, на которых рассеиваются фононы в металлах, не обязательно являются сидячими. Теплопроводность сверхпроводника при достаточно низкой температуре пёрехода в основном обусловлена фононами (см. следующий параграф). Андерсон и др. [7, 178, 179] исследовали влияние дислокаций на теплопроводность ниобия, алюминия, свинца и тантала в сверхпроводящем состоянии при температурах до 0,04 К. Во всех случаях рассеяние фононов оказалось намного большим (до раз), чем оно могло бы быть на сидячих дислокациях они объяснили это увеличение резонансным рассеянием на колеблющихся дислокациях. Для свинца и тантала средняя длина свободного пробега фононов при рассеянии на дислокациях имеет минимум, который смещается по температуре при изменении напряжения, в то время как для алюминия и ниобия этого сдвига не происходит. Отсюда следовало, что в первых двух металлах колеблющиеся дислокации можно описать с помощью модели упругой струны [75] для двух других металлов лучшее описание получается, если считать, что дислокация колеблется в потенциале Пайерлса. [c.245]

Бардин, Рикайзен и Тевордт (БРТ) [15] на основе теории БКШ развили теорию теплопроводности сверхпроводников и показали, что отношение к (з)/к (п =1 при Тс, а затем убывает почти по экспоненте при понижении температуры. Хотя низкотемпературное поведение теплопроводности, предсказываемое теорией БРТ, согласуется с полученными нами на основании простых предположений, оно отличается вблизи Тс, где имеется скачок теплоемкости (с С (а)/С (п) = 2,4 в теории БКШ), а теплопроводность меняется непрерывным образом при переходе из нормальной в сверхпроводящую фазу ). [c.247]

Физическая природа электронной теплопроводности сверхпроводника аналогична природе теплопроводности или вязкости сверхтекучей бозе-жидкости. В обоих случаях речь идет о кинетических коэффициентах нормальной компоненты квантовой жидкости—совокупности элементарных возбуждений в ней. Рассмотрим здесь этот вопрос в рамдах той же модели БКШ (Б. Т. Гейликман, 1958). [c.500]

В Лейдене, Кембридже, Оксфорде и в США производились измерения теплопроводпости сверхпроводников (как в нормальном, так и сверхпроводящем состояниях). Эти измерения могут быть качественно интерпретированы с точки зрения двухжидкостной модели сверхпроводимости, в которой предполагается, что сверхтекучие электроны не несут энтропии и не взаимодействуют с решеточными волнами. Так, в сверхпроводящем состоянии электронная часть теплопроводности уменьшается, а решеточная возрастает. В промежуточном состоянии наблюдается добавочное рассеяние границами сверхпроводящей и нормальной фаз как элel тpoнoв так и решеточных волн. Вследствие отсутствия теории сверхпроводимости нельзя сделать каких-либо количественных выводов по этому поводу, а также объяснить некоторые наблюдающиеся на опыте особенности. [c.225]

С помощью двухжидкостпой модели Гортер и Казимир [122 рассмотрели термодинамические свойства сверхпроводников Гейзенберг [123] пытался подтвердить модель и расширил со приложение на теплопроводность. [c.295]

Теперь остается показать, что (25.5) со значением (25.4) и соответствующим Zg действительно дает электронную теплопроводность. Рассмотрим вывод соотношения (25.5) для нормальных металлов. Коэффициент теплопроводности определяется как — QjlT, где Q— поток тепла при условии, что электронный ток /=0. В сверхпроводящих металлах / = / -f Д, где / и Д— вклады в / поверхности Ферми нормальных и сверхпроводящих областей. Наряду с тепловым потоком обусловленным нормальными электронами при условии / = О, в сверхпроводнике возникает дополнительный тепловой поток ( 5, поскольку теперь должно быть /=0, но / 0. Существование этого теплового потока, обусловленного циркуляцией, было предположено Гинзбургом [193]. Позднее его предположение было также рассмотрено Мендельсоном и Олсеном [132]. [c.297]

Клеменс [124] оценил упомянутый дополнительный тепловой поток следующим образом. Поток состоит из двух частей из добавки к Qn, возникающей вследствие условия Ф О, и теплоты, вызванной тем, что при переходе электронов из сверхпроводящего в нормальное состояние поглощается некоторая энергия, которая затем высвобождается при обратном процессе. В (25.6) последним эффектом мы пренебрегли, воспользовавшись в (25.5) выражением для справедливость такого пренебрежения вытекает из следующих рассуждений. Так как / = 0, / = / и так как в сверхпроводниках в стационарном состоянии электрическое поле 7 = 0 или по крайней мере мало ), то / будет порядка L,j (/sTr/QгдеЬ — коэффициент переноса (14.11), в котором учтено рассеяние статическими дефектами и вклад токов только в нормальных областях. Тепло, переносимое / порядка КТ, т. е. меньше на множитель(isTT/Q . Вторая добавка к имеет порядок так как скрытая теплота перехода из нормального в сверхпроводящее состояние на один электрон Эта добавка равна примерно Ь КТ IQ К Т рУТ, что значительно больше тенла, переносимого В свою очередь меньше на множитель порядка КТи-р.1%, поэтому циркуляционный механизм не дает заметного вклада в полную электронную теплопроводность ) отсюда вытекает, что в (25.5) должна фигурировать именно С . [c.298]

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]

II (i) или между электронной теплоемкостью и зависимостью критического поля от температуры для сверхпроводников (см. и. 33). Из экспериментов по адиабатическому размагничиваттю ) может быть получено соотношение между температурой и энтропие , а отсюда и зависимость теплоемкости от температуры. Если периодически менять температуру образца пли подавать тепло короткими импульсами, то теплоемкость можно определить по скорости расиространения температурных колебаний и известной теплопроводности [49]. Мы пе будем останавливаться 3ia различных косвенных методах, а ограничимся рассмотрением только прямого дгетода. [c.327]

Из других работ по теории сверхпроводимости следует отметить работу одного из авторов настоящей статьи, посвященную анизотропии температурной зависимости коэффициента теплопроводности в мопокристаллических сверхпроводниках [26]. Результаты этой работы —пока единственной, посвя- [c.916]

МБЖЗЁРЕННЫЕ ГРАНИЦЫ — поверхности раздела между различно ориентированными областями (зёрнами) поликристалла. Многие фпз. свойства зависят от числа и строения М. г. К нйм относятся как свойства, связанные с переносом электронов, фононов, атомов и др. (электропроводность, теплопроводность, диффузия), к-рые рассеиваются на М. г., так и свойства, зависящие от взаимодействия между М. г. и дислокациями- (механич. свойства), стенками магн. доменов (магн. жесткость), вихрями в сверхпроводниках (кри-тич. ток и поле в жёстких сверхпроводниках) и т. п. Как и внеш. поверхность, М. г. являются двумерными дефектами, вносящими воз.мущение в эяергетич. спектр Кристалла (см. Поверхность). [c.87]

Смотреть страницы где упоминается термин Теплопроводность сверхпроводника : [c.295] [c.295] [c.299] [c.301] [c.303] [c.305] [c.664] [c.914] [c.503] [c.401] [c.500] [c.501] [c.226] [c.335] [c.591] [c.663] [c.667] [c.681] [c.210] [c.220] [c.355] [c.247] [c.439]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...