Сверхпроводники первого рода

В сверхпроводниках первого рода сверхпроводящее состояние достигается фазовым переходом второго рода при температуре Тс, которая зависит от рода металла, его чистоты, степени отжига, величины приложенного магнитного поля. Для некоторых металлов в нулевом магнитном поле сверхпроводящий переход позволяет реализовать реперную температурную точку. Считается, что ширина перехода достаточно мала и, наблюдая переход, можно определить его температуру. Эти вопросы детально исследовались в НБЭ [69], в результате-чего было соз- [c.166]

Температура сверхпроводящего перехода определяется как средняя точка перехода, которая, по-видимому, не зависит от метода наблюдения по взаимоиндукции, сопротивлению или теплоемкости [72] (рис. 4.22). Общепринятым при воспроизведении температуры перехода является метод взаимоиндукции на переменном токе. В сверхпроводниках первого рода ниже температуры перехода весь магнитный поток выталкивается из металла. Это явление называется эффектом Мейсснера. Выталкивание потока можно наблюдать при использовании моста взаимоиндукции. Для компенсации внешних магнитных полей применяются дополнительные катушки Гельмгольца. Ток в катушках Гельмгольца может устанавливаться по максимальному значению Гс, соответствующему нулевому магнитному полю в сверхпроводнике. [c.167]

Вещества, проявляющие полный эффект Мейсснера, называются сверхпроводниками первого рода, а проявляющие частичный - сверхпроводниками второго рода. [c.370]

У сверхпроводников второго рода в объеме имеются круговые токи, создающие магнитное поле, которое, однако, заполняет не весь объем, а распределено в нем в виде отдельных нитей. Что касается сопротивления, 10 оно равно нулю, как и у сверхпроводников первого рода. [c.370]

К сверхпроводникам первого рода принадлежат химически и физически однородные, чистые металлы. Сверхпроводимость первоначально была обнаружена в 1911 г. у свинца и ртути, в настоящее время установлено, что не менее 25 металлов обладают этими свойствами. Среди сверхпроводников имеются и благородные металлы, например, иридий с Ткр = = 0,14° К тугоплавкие металлы — молибден с Ткр = 0,92° К и вольфрам с Т кр = 0,0Г К и многие другие. Характерной особенностью сверхпроводников первого рода является параболическая зависимость критической напряженности [c.278]

Рис. 7-17. Общий вид диаграммы состояния сверхпроводника первого рода

Ph , 7-18, Диаграммы состояния элементарных сверхпроводников первого рода для наиболее известных элементов [c.207]

Рис. 7-19. Связь значения Всо и Т о элементарных сверхпроводников первого рода

В промежуточном состоянии сверхпроводников первого рода объём металла разбивается на чередующиеся области Н- и 5-фаз. При одноврем. изменении знака заряда и вектора носителей заряда при О. а. наличие [c.503]

Здесь речь идет о классических сверхпроводниках (сверхпроводниках первого рода). [c.160]

Большинство веществ, обладающих свойством сверхпроводимости, является так называемыми сверхпроводниками первого рода или мягкими сверхпроводниками [10]. Слабое магнитное поле в них не проникает [c.310]

Для сверхпроводников первого рода в табл. 19.8 (для чистых металлов) и 19.9 (для сплавов и соединений) дается температура перехода в сверхпроводящее состояние. Сверхпроводники второго рода характеризуются прежде всего зависимостью максимальной плотности тока от магнитного поля (при Т = 4,2° К). Эта зависимость кроме состава соединения определяется также и технологией его обработки. На рис. 19.4—19.6 представлен ряд таких зависимостей. [c.310]

Температура перехода в сверхпроводящее состояние Ts для некоторых соединений — сверхпроводников первого рода [4]. Соединения расположены в порядке убывания Tg [c.311]

Фиг.. 34.3. Фазовая граница на плоскости Н — Т между сверхпроводящим и нормальным состояниями сверхпроводника первого рода. [c.346]

С позиций термодинамики сверх проводниковые материалы принято делить на сверхпроводники первого, второго и третьего рода. [c.123]

Сверхпроводимость— состояние некоторых проводников, когда их электрическое сопротивление становится пренебрежимо малым сверхпроводник имеет удельное сопротивление р в 10 раз меньше, чем медь, т. е. величину порядка 10 ом мм 1м. Сверхпроводимость появляется ниже определенной, так называемой критической температуры Т р. Наиболее высокая критическая температура 20,05°К зарегистрирована для твердого раствора ниобия, алюминия и германия, состав которого соответствует формуле Nbg Ово.з-Для остальных сверхпроводников эта температура ниже, около 4—10° К. Если сверхпроводник при Т < поместить в поперечное магнитное поле, то состояние сверхпроводимости сохраняется лишь ниже определенной, так называемой, критической напряженности магнитного поля Я р. Когда по сверхпроводнику, находящемуся в поперечном магнитном поле с Я-< Я,.р при температуре Т < Ткр пропускают электрический ток, то состояние сверхпроводимости сохраняется только ниже определенной, так называемой, критической плотности тока / р. Критические параметры Г р, Я р, Укр и закономерности их изменения играют важную роль при исследованиях. сверхпроводников. Обычно / р относят к определенным значениям напряженности поля Н и температуры Т. В сверхпроводящем состоянии магнитное поле за счет экранирующих токов в поверхностном слое проводника почти полностью вытесняется иЗ всего сечения за исключением этого слоя, где поле проникает на глубину, примерно, 5 10 МК.М. Различают сверхпроводники первого и второго рода. [c.277]

Материалы первого рода теряют свойства сверхпроводимости уже при слабых магнитных полях и относительно небольших плотностях тока. Сверхпроводники второго рода сохраняют сверхпроводящее состояние вплоть до высоких значений напряженности магнитного поля. Что касается величины критической плотности тока, то она тесно связана с наличием неоднородностей в структуре материала и примесей. Если таких искажений и примесей нет, то сверхпроводники второго рода относят к мягким (идеальным), при сильных магнитных полях они допускают небольшие плотности тока, Сверхпроводники второго рода с неоднородностями [c.277]

Магнитные свойства. Не все сверхпроводники одинаково ведут себя в магнитном поле. По своим магнитным свойствам они делятся на сверхпроводники первого и второго рода. Эффект Мейс-снера -V Оксеифельда наблюдается у сверхпроводников первого рода, к которым относятся все элементарные сверхпроводники кроме ниобия. Сверхпроводники второго рода (ниобий, сверхпроводящие сплавы и химические соединения) не обнаруживают эффекта Мейсснера — Оксенфельда. Магнитное поле в них проникает, но весьма своеобразным образом. [c.265]

Рис. 21.3. Критическая напря- ПОЛЯ от температуры (рис. 21.3). У жестких сверхпроводников второго рода эта зависимость имеет вид наклонной прямой. Сверхпроводники первого рода, как сказано, допускают небольшие плотности тока Укр эта величина быстро падает с ростом MarHHjHoro поля (рис. 21.4, кривая /) более высокие значения Укр наблюдаются и у сверхпроводника второго рода—т. е. у сильно деформированного материала с внутренними неоднородностями (кривая 2). Неоднородности состава и строения материала играют большую роль.

В образце сверхпроводника первого рода в магн. поле, меньшем критического, существует лишь один М. п. у. нормальных электронов. Положение и ширина единств, линии поглощения определяется характером ироиикновения магн. поля в поверхностный слой сверхпроводника [7]. [c.679]

П. с. было впервые предсказано и обнаружено у сверхпроводников первого рода при переходе в нормальное состояние под действием магн. поля (см. Промежуточное состояние сверхпроводников). Др. пример П. с.— магнитная доменная структура, к-рая появляется в легкоосных антиферромагнетиках вблизи спин-флоп, перехода (см. Антиферромагнетизм). [c.143]

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]

Из требования конечности энергии, приходящейся на единицу длины вихря, выводится асимптотич. поведение ф-ций /(р) и В(р) на пространственной бесконечности /(р)- а-цехр(-р/4) B(p)- (iV/< p)+л ехр(-р/5), где ц, т) — константы, S,= / ao ) — длина когерентности, задающая масштаб изменений скалярного поля, Ь = еоо — глубина проникновения (характерный масштаб для магн. поля). Т. о., вне линии вихря /(р) и В р) экспоненциально убывают с увеличением расстояния. Помимо точного (чисто калибровочного) решения /(р) = яо, B(p) = (Nlep), известны лишь численные решения ур-ний (10). По величине безразмерного параметра Гинзбурга — Ландау к = = сверхпроводники можно разбить на два класса условием к < 1/ /2 выделяются сверхпроводники первого рода при к > 1 имеем сверхпроводники второго рода. Устойчивые вихри характерны лишь для сверхпроводников 2-го рода, т.к. при k< j между вихрями возникают силы притяжения, под действием к-рых они коллапсируют. Напротив, при >1/,у2 между вихрями возникают силы отталкивания, приводящие к образова- [c.139]

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 простых и достаточно чистых металлах параметр Гинзбурга — Ландау оказывается меньшим единицы. Такие вещества называются сверхпроводниками первого рода. В случае достаточно грязных простых металлов и сверхпроводящих переходных металлов параметр Гинзбурга — Ландау превосходит единицу. Такие вещества нгзиъгш сверхпроводниками второго рода. Вряд ли покажется удивительным, что поведение двух этих типов сверхпроводников прн приложенных полях резко различается. [c.597]

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]

Условию Эренфеста удовлетворяют все фазовые переходы первого рода, а также фазовый переход второго рода в сверхпроводниках. Другие фазовые переходы, не удовлетворяют этому ус.аовию это связано с тем, что для некоторых из этих переходов (в частности для фазового перехода в ферромагнетиках в точке Кюри, фазового перехода, связанного с упорядочением в бинарных сплавах, Л-перехода в жидком гелии) теплоемкость, а следовательно, и вторая производная в точке фазового [c.138]

Известно, что сверхпроводник переходит из сверхпроводящего состояния в нормальное, если его температура превышает некоторое критическое значение Тс или внешнее магнитное поле превышает значение Не. Однако гранулы из сверхпроводникоя первого рода (1п, Зп, ТК Hg и др) могут оставаться в сверхпроводящем состоянии, если температура или магнитное поле не намного больше или Не. Такое перегретое состояние является метастабильным, и под воздействием пролетающей заряженной частицы гранулы могут перейти в нормальное состоя-н ие. [c.281]

Охлам<дение сверхпроводника приводит, во-первых, к тому, что при Т = Тс происходит скачок теплоемкости без появления скрытой теплоты. Это означает, что сверхпроводящий переход является фазовым переходом второго рода. Во-вторых, при Т< Тс зависимость теплоемкости от температуры определяется выражением вида [c.264]

Сверхпровох ники первого и второго рода. Чистые металлы, у которых наблюдается явление сверхпроводимости, немногочисленны. Большинство сверхпроводников являются соединениями. [c.370]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...