Сверхпроводимость критический ток

Значение критического тока слишком мало, чтобы применение такого проводника было экономически оправданным. Если бы напряжение такой линии электропередачи было равно 135 кВ, мощность, которую по ней можно было бы передать, составила бы только 70,9 МВт. Экономия на снижение потерь при передаче такой же мощности по обычной линии электропередачи высокого напряжения никак не окупает затрат, которые потребовалось бы вложить в криогенную технику для обеспечения сверхпроводимости. [c.233]

Зависимость критического тока в поле 50 кгс от условий спекания представлена на рис. 10. Плотность тока рассчитывали как ток сверхпроводимости на единицу площади поперечного сечения (пористость микротрещины не учитывали, так что нане сенные точки относятся к минимальным значениям). [c.142]

Поле Нсз обнаружено в многочисленных экспериментах. Имеются также данные в пользу вихревой структуры поверхностных токов [211] при наклонном поле. Они касаются критического тока для поверхностной сверхпроводимости. Теоретический расчет критического тока для поля, параллельного поверхности [208], который мы здесь не приводим, дает [c.379]

Г. Лондон [85] впервые отметил, что малые образцы должны иметь большие критические поля, чем массивные. Позднее Лауэ [86] развил более полную теорию явления. Однако указанные авторы пользовались критерием перехода, существенно отличным от данного нами выше. Они предполагали, что разрушение сверхпроводимости происходит в результате постепенного движения границы между нормальной и сверхпроводящей фазами от поверхпости образца внутрь. При этом они пренебрегали шириной переходной зоны н поверхностным натяжением ). Критерий устойчивости границы раздела в этом случае может быть выражен через критическую плотность тока, которая не дoJ[жнa быть превышена. [c.745]

Разрушение сверхпроводимости токами. Интересные явления, связанные с промежуточным состоянием, происходят при постепенном разрушении сверхпроводимости током. Простейшим случаем является длинная цилиндрическая проволока радиуса а, несущая ток J. Оказалось, что, когда ток достигает некоторого критического значения, внезапно вое- [c.747]

Другой теорией, основывающейся на кулоновских взаимодействиях и постоянных токах, является теория Борна и Ченга [115]. Последние предположили, что сверхпроводимость имеет место в металлах с пересекающимися энергетическими полосами, причем нижняя полоса почти полностью заполнена. Была предпринята попытка показать, что ниже критической [c.753]

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]

Критическая плотность тока. Когда магнитное поле Электрического тока, протекающего по сверхпроводнику, достигает критического значения В р, сверхпроводимость исчезает. Соответствующая плотность тока называется критической плотностью тока. [c.369]

Колебания тока в сверхпроводящем кольце. Если магнитный поток сквозь площадь, ограниченную сверхпроводящим кольцом, в результате изменения внешнего магнитного поля равномерно возрастает со временем, то по закону электромагнитной индукции Фарадея в кольце индуцируется сверхпроводящий ток, увеличивающийся со временем. При достижении плотностью тока критического значения сверхпроводимость разрушается и сверхпроводящий ток исчезает. Исчезновение тока создает условия для возникновения сверхпроводящего состояния. Продолжающее возрастать магнитное поле снова индуцирует возрастающий сверх проводящий ток, который при достижении критического значения ликвидирует сверхпроводимость, и т. д. Следует обратить внимание, что физическим содержанием закона электромагнитной индукции Фарадея является возникновение вихревого электрического поля в результате изменения магнитного поля. При росте с постоянной скоростью магнитного потока сквозь площадь, ограниченную сверхпроводящим кольцом, линии напряженности электрического поля являются окружностями, концентрическими с центром кольца. Напряженность электрического поля вдоль каждой линии постоянна. Поэтому можно сказать, что в рассмотренном выше явлении речь шла о протекании сверхпроводящего тока в постоянном электрическом поле, и окончательный результат сформулировать так [c.374]

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]

Явление сверхпроводимости было открыто в 1911 г. в Лейдене Оннесом, который обнаружил, что электрическое сопротивление Меркурия при снижении температуры до 4,15 К уменьшается почти до нуля. С тех пор у многих металлов, сплавов и интерметаллических соединений, большинство которых при комнатной температуре плохо проводит электрический ток, была обнаружена сверхпроводимость при снижении температуры ниже определенного значения Т, названного критической температурой Ткр. Ниже приводится перечень таких веществ и их критические температуры. [c.232]

Сверхпроводимость в проводнике можно разрушить, увеличивая в нем плотность тока / выше критического значения / р, при котором энергия пары достигает величины, достаточной для ее разрушения. [c.201]

Величина Х, называемая глубиной проникновения, зависит от температуры и материала сверхпроводника. В тонких пленках толщиной меньше Я. величина критического поля разрушаюш,его сверхпроводимость, оказывается на порядок больше, чем в массивных образцах. Тем не менее существование критического поля и критических плотностей тока в сверхпроводниках ограничивает возможности их практического применения. [c.202]

Сверхпроводимость — способность материалов не оказывать сопротивление электрическому току при температурах ниже характерной для них критической температуры Т . [c.827]

Во многих случаях измерение электросопротивления, особенно при малом токе, более чувствительно к малым следам остаточной сверхпроводимости, что может быть связано с дефектами и субструктурой, занимающими незначительную часть образца (см., [1]), чем измерение магнитных свойств, при котором измеряется переход сверхпроводимости материала в целом. Скорость изменения критического поля Ясн (определение дано выше), с температурой, измеренная методом электросопротивления при низкой плотности тока и вблизи Г , может служить хорошим критерием для концентрации дефектов (рис. 6, а и 6, б). [c.118]

Условия спекания от длительных выдержек при 600° С до кратковременных при 800° С приводят к заметному увеличению как плотности критического тока, так и критического поля. Эти условия вызывали образование зЫЬзЗпа характеристики сверхпроводимости, измеренные на указанных прессовках, пр-видимо-му, следует приписать этой фазе. Имеются доказательства, что фаза ЫЬзЗпг является сверхпроводником с высоким критическим полем, тогда как фаза ЫЬгЗпз была при температуре выще 4,2° К несверхпроводящей. Спекание по режимам 800°, [c.146]

Разрушение сверхпроводимости имеет место и при прохождении сильного электрического тока. Если сверхпроводник не слишком тонкий (см. ниже), то критический ток, при котором возникает сопротивление, удовлетворяет правилу Силычи [136] магнитное поле, создаваемое критическим током на поверхности сверхпроводника, должно равняться Н . [c.273]

Сверхпроводящее состояние разрушается, если ток становится больше некоторого критического тока (эффект Силсби). Величина критического тока (которая может достигать 100 А в проволочке диаметром 1 мм) зависит от природы и геометрии образца и связана с критическим значением поля сверхпроводимость разрушается, если магнитное поле, создаваемое током, превысит критическое значение на поверхности образца ). [c.344]

Сверхобмен II 296, 297 Сверхпроводимость II 340—369 бесш елевая II 341 (с) вихревые линии II 347—348 длина когерентности II 352 жесткие сверхпроводники II 348 идеальный диамагнетизм II 341 изотопический эффект II 359 (с) и затухание ультразвука II 350, 351 и идеальная проводимость II 345, 352 и инфракрасное поглощение II 350 и поглощение высокочастотного излучения II 349, 350 и триплетное спаривание II 356 (с) квантование потока II 348 (с), 363, 364 концентрация сверхпроводящих электронов II 351 критическая температура II 342, 343 критический ток II 344 [c.409]

Таким образом, о гекаемый электрическим током сверхпроводящий соленоид должен представлять собой сверхпроводниковый электромагнит , не требующий питания током. Однако оказалось, что сверхпроводимость нарушается не только при повышении температуры свыше температуры перехода Ткр, но также и при возникновении на поверхности сверхпроводника магнитного поля со значением магнитной индукции выше некоторого критического значения Вкр. Это объясняется диаграммой состояния сверхпроводника, схематически изображенной на рис. 2.8(а). Каждому значению температуры данного материала, находящегося в сверхпроводящем состоянии, соответствует свое значение Вкр. Зависимость Вкр от температуры во многих случаях описывается формулой [c.22]

Сверхпроводники и криопроводники. Явление сверхпроводимости было открыто нидерландским физиком X. Камерлинг-Оннесом в 1911 г. Согласно современной теории, основные положения которой были развиты в работах Д. Бардина, Л. Купера, Дж. Шриф-фера (теория БКШ), явление сверхпроводимости металлов можно объяснить следующим образом. При температурах, близких к абсолютному нулю, меняется характер взаимодействия электронов между собой и атомной решеткой, так что становится возможным притягивание одноименно заряженных электронов и образование так называемых электронных (куперовских) пар. Поскольку куперовские пары в состоянии сверхпроводимости обладают большой энергией связи, обмена энергетическими импульсами между ними и решеткой не наблюдается. При этом сопротивление металла становится практически равным нулю. С увеличением температуры некоторая часть электронов термически возбуждается и переходит в одиночное состояние, характерное для обычных металлов. При достижении критической температуры (Т ) все куперовские пары распадаются и состояние сверхпроводимости исчезает. Аналогичный результат наблюдается при определенном значении магнитного поля (критической напряженности Я р или критической индукции Акр), которое может быть создано как собственным током, так и посторонними источниками. Критическая температура и критическаяс напряженность магнитного поля являются взаимосвязанными величинами. Эта зависимость для чистых металлов может быЪ приближенно представлена следующим выражением [c.122]

Явление сверхпроводимости связано с тем, что электрический ток, однажды наведенный в сверхпроводящем контуре, будет длительно (годами) циркулировать по этому контуру без заметного уменьшения своей силы, и притом без всякого подвода энергии извне (конечно, если не учитывать,неизбежного расхода энергии на работу охлаждающего устройства, которое должно поддер живать температуру сверхпроводящего контура ниже значения Т , характерного для данного сверхпроводникового материала) такой сверхпроводящий контур создает в окружающем пространстве магнитное поле, подобно постоянному магниту. Поэтому обтекаемый электрическим током сверхпроводящий соленоид должен представлять собой сверхпроводниковый электромагнит, не требующий питания от источника тока. Однако первоначальные попытки изготовить практически пригодный сверхпроводниковый электромагнит, создающий в окружающем пространстве магнитное поле с достаточно высокими напряженностью Я и магнитной индукцией В, закончились неудачей. Оказалось, что сверхпроводимость нарушается не только при повышении температуры до значений, превышающих Т , но и при возникновении на поверхности сверхпроводника магнитного поля с магнитной индукцией, превьш1ающей индукцию перехода (в первом приблил<ении, по крайней мере для чистых сверхпроводни-ковых металлов, безразлично, создается ли индукция током, идущим по самому сверхпроводнику, или же сторонним источником магнитного поля). Это поясняется диаграммой состояния сверхпроводника, изображенной на рис. 47 Каждому значению температуры Т данного материала, находящегося в сверхпроводящем состоянии, соответствует свое значение индукции) перехода В . Наибольшая возможная температура перехода Гсо (критическая температура) данного сверхпроводникового материала достигается [c.206]

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]

Однако последующие события показали, что Опнес был настроен слишком оптимистично. Суровые физические законы, казалось, восстали против этой смелой идеи. Вскоре после опубликования статьи Оннес выяснил, что по сверхпроводнику может течь ток не всякой величины. Как только величина тока превосходит некоторое (позже названное критическим) значение, ток выключает сверхпроводимость, и вместо образца с волшебными свойствами остается ничем не примечательный кусочек свинца, ртути или олова. Токи эти оказались настолько малыми, что постройка магнита из такой проволоки была практически бесполезной. И это еще не все. Вскоре после открытия Оннеса обнаружилось, что не только ток способен выключить сверхпроводимость. Сверхпроводимость исчезала и под влиянием очень [c.151]

Длинный цилинда из С. в. р., помещённый в продольное магн. поле, обнаруживает полный Мейснера эффект лишь в полях, не превосходящих ниж. критич. поля Нс1 (см. Критическое магнитное поле. Сверхпроводимость). В полях с напряжённостью выше Я , и ниже Яс2 (верх, критич. поле) магн. поток начинает проникать в цилиндрич. образец, однако даже при установлении термодинамич. равновесия поток, проходящий через цилиндр, имеет меньшую величину, чем в случае, когда образец находится в нормальном состоянии (неполный эффект Мейснера). Это указывает на наличие незатухающих токов в образце, к-рый, следовательно, находится ещё в сверхпроводящем состоят НИИ. Образец полностью переходит в нормальное состояние в полях с напряжённостью выше Я (рис. 1). Вблизи поверхности образца из С. в. р. возможно об- [c.441]

Сверхпроводник (ГОСТ 19880—74)-вещество, основным свойством которого является способность при определенных условиях быть в состоянии сверхпроводимости. Температура, при которой происходит переход из ноР мального состояния в сверхпровоДЯ" щее, называется критической темп ратурой (Тс). Токи, созданные в свеР проводящих кольцах, протекают [c.520]

Ряд металлов и сплавов и иных материалов при весьма низких температурах, близких к абсолютному нулю, резко снижают свое удельное сопротивление, которое может принимать SHaneHHfr порядка 10 Ом-м, что в 10 раз- меньше, чем сопротивление меди, а плотность тока более 10 А/м-. Свойство материалов, состоящее в том, что их электрическое сопротивление скачком падает до нуля при охла15кдении ниже определенной критической температуры КР > характерной для данного материала, называют сверхпроводимостью. На состояние сверхпроводимости влияет тгкже величина магнитной индукции, наибольшее допустимое значение которой также называют критической. [c.341]

Несомненно, что большинство известных в настоящее время сверхпроводящих материалов относится к жестким сверхпроводникам. Жесткость сверхпроводников связывают с наличием в них нитевидных сверхпроводящих путей. На первый взгляд кажется, что поверхностная энергия, обусловленная наличием в веществе таких нитей, будет увеличивать полную энергию системы и такая конфигурация будет неустойчивой. Однако Абрикосов [60] и Гуд-ман [61] показали, что поверхностная энергия для такого состояния сверхпроводника отрицательна (это обусловлено малой длиной свободного пробега электронов) и потому в действительности система будет устойчивой. Вся основная масса вещества переходит в нормальное состояние при той же напряженности магнитного поля Не, что и мягкие сверхпроводники, но по нитямt H TpH вещества будут протекать сверхпроводящие токи. Вдаможпб, в некоторых случаях эти нити связаны с дислокациями. Окончательное разрушение сверхпроводимости произойдет, когда плотность тока в нитях достигнет такого значения, что магнитное поле Hf, обусловленное этим током, окажется равным критическому значению Не для нити, т. е. Я/ + Яа = Яс, где На — напряженность внешнего магнитного поля. [c.139]

Hn соответствует полю, выше которого в изучаемом материале нет сверхпроводящих областей, независимо от того, ограничено это или нет внутренним строением сверхпроводящего материала, парамагнитными эффектами или другими явлениями. Не применяют для обозначения термодинамического критического поля или критического поля массивного сверхпроводника, так же как его употребляют для обозначения полей обычных сверхпроводящих материалов. Если в литературе упоминается о перегибе на кривой ток — поле (это поле иногда называется полем Кунцлера), записи в табл. 5 сделаны по Hn с указанием того, что значение, отвечающее перегибу, меньше действительного, при котором образец переходит в состояние сверхпроводимости. [c.13]

Хотя ниобий имеет самые высокие критическую температуру и критическое поле, о влиянии на него малых количеств известных примесей было сообщено совсем недавно. Хаузер и Бюлер [4] приводят данные о влиянии пластической деформации ниобия на плотность тока в магнитных полях. В опубликованной недавно работе [5] обобщены сведения об исследовании элементов, образующих твердые растворы замещения, и их влиянии на характеристики сверхпроводимости. [c.99]

Смотреть страницы где упоминается термин Сверхпроводимость критический ток : [c.389] [c.146] [c.379] [c.660] [c.380] [c.278] [c.207] [c.197] [c.273] [c.527] [c.442] [c.551] [c.521] [c.244] [c.310] [c.150] [c.116] [c.114] [c.527]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...