Теплоемкость электронная при сверхпроводящем переходе

Последним из фундаментальных свойств, которое мы здесь упомянем, является поведение теплоемкости при низких температурах. В первой части мы приводили построение (рис. 2.6), позволяющее отделить электронную теплоемкость от решеточной. Таким образом можно узнать коэффициент в законе Дебая С=В7 для решеточной (фононной) теплоемкости. Предполагая, что решеточная теплоемкость не меняется при переходе в сверхпроводящее состояние, можно определить электронную теплоемкость сверхпроводника, вычитая ВГ из полной теплоемкости. В результате таких измерений оказалось, что электронная теплоемкость сверхпроводника при температурах, существенно меньших Т , зависит от температуры по экспоненциальному закону [138] [c.274]

Гейзенберг [123], применив двухжидкостную модель для изучения теплопроводности, предположил, что электронная теплопроводность в сверхпроводящем состоянии отличается от теплопроводности в нормальном состоянии вследствие того, что меняется теплоемкость С и, возможно, пробег I. Вместо С теперь можно взять [см. (25.4)], поскольку рассматривается скорее передача энергий электронами, остающимися нормальными при прохождении области, где существует температурный градиент, чем изменение их энергии вследствие фазового перехода. Эта точка зрения будет развита ниже. Таким образом, [c.296]

Простейший тип поведения теплопроводности имеет место у чистых сверхпроводников I рода, у которых фононная теплопроводность может быть пренебрежимо мала до температур значительно ниже температуры перехода Тс. Если температура перехода Тс меньше температуры, при которой теплопроводность имеет максимум, то металл становится сверхпроводящим при такой температуре, когда средняя длина свободного пробега электронов в нормальном состоянии почти полностью ограничивается рассеянием на дефектах и, таким образом, не зависит от температуры. Если предположить, что в сверхпроводящем состоянии средняя длина свободного пробега эффективных электронов остается такой же, как в нормальном состоянии ), и что скорость этих электронов не меняется, то отношение теплопроводностей сверхпроводящего и нормального состояний должно быть равно отношению соответствующих теплоемкостей. Выражение для электронной теплоемкости сверхпроводника, даваемое в теории Бардина—Купера— Шриффера (БКШ) [14], является довольно сложным, однако при Т < 0,47 с оно приводит к экспоненциальной температурной зависимости тепло- [c.246]

Изменение энтропии при переходе из сверхпроводящего состояния в нормальное непосредственно связано с электронной удельной теплоемкостью у (Ss —S )t o=— Т. [c.11]

Згот результат справедлив только при температурах, меньших Те, так как в противном случае плотность сверхпроводящих электронов будет, как мы видели, отрицательной. Такое поведение отвечает фазовому переходу второго рода при температуре Тс. Свободная энергия и первая ее производная по температуре остаются непрерывными в этой точке, вторая же производная претерпевает скачок. В соответствии с этим испытывает скачок теплоемкость, что и наблюдается при сверхпроводящем переходе. [c.589]

Как отметил Н. В. Заварицкий, попытка связывать различие в значениях f, полученных в результате калориметрических измерений и с помощью соотношения (20.1), с характером температурной зависимости теплоемкости решетки несостоятельна, так как последняя не изменяется при переходе металла из нормального в сверхпроводящее состояние. В действительности это различие связано с экспоненциальной зависимостью теплоемкости электронов в сверхпроводнике.—Прим. ред. [c.350]

Иногда путем добавки небольшого количества легирующего-элемента можно превратить металл из сверхпроводника I рода в сверхпроводник II рода. Например (см. рис. 12.6в), добавление двух весовых процентов индия в свинец превращает свинец, из сверхпроводника I рода в сверхпроводник II рода, хотя температура перехода меняется при этом совсем незначительно. При этом превращении нет оснований ожидать ни изменения ширины энергетической щели, ни скачка теплоемкости при температуре перехода. Такое количество легирующего элемента не изменяет коренным образом электронную структуру свинца как сверхпроводника, но его поведение в магнитном поле радикально меняется. Теория сверхпроводников II рода была разработана Гинзбургом, Ландау, Абрикосовым и Горьковым. Позднее Кунцлер с сотрудниками обнаружил, что проволока из НЬзЗп может пропускать значительный сверхпроводящий ток в полях,, достигающих 100 кГс. [c.454]

При низких температурах теплоемкость нормального металла имеет вид АТ ВТ , где линейный член обусловлен электронными возбуждениями, а кубический — колебаниями решетки. Ниже критической температуры сверхпроводящего перехода поведение теплоемкости изменяется существенным обра- [c.348]

Рис. 50. Характер температурного поведения теплоемкости металла в области низких температур. Теплоемкость кристаллической решетки Среш О теплоемкость злектронного газа в нормальном состоянии (при в > в ) 0 теплоемкость электронного газа в сверхпроводящем состоянии- (при в < в ) В точке в = конечный скачок теплоемкости и фазовый переход 2-го рода

Если твердое тело — металл, то помимо решетки из ионов в тепловом движении принимает участие и свободный электронный газ. Так как температурное поведение соответствующих теплоемкостей разное, Среш 9 , С эл то при низких температурах (порядка нескольких фадусов) теплоемкость электронного газа может оказаться преобладающей, и общая теплоемкость металла оказывается линейной по температуре (до точки перехода в сверхпроводящее состояние, см. 2, п. в)), если у данного металла она имеется). [c.204]

Электронную теплоемкость химического соединения AuNbз определяли в работе [8]. Это соединение обладает сверхпроводимостью при низких температурах, причем критическая температура перехода его в сверхпроводящее состояние по данным различных исследователей для отожженных образцов отвечает 10,75 [8], 11 [5, 9] и 11,5 °К [9, 10]. Как установлено в работе [c.146]

Теплоемкость. Во всех сверхпроводниках энтропия при охлал дении ниже Тс уменьшается. Результаты экспериментов с А1 представлены на рис. 12.9. Уменьшение энтропии при переходе из нормального состояния в сверхпроводящее показывает, что сверхпроводящее состояние является более упорядоченным, чем нормальное, так как энтропия является мерой раз-упорядочения системы. Большинство электронов, термически возбужденных в нормальном состоянии, упорядочивается при переходе в сверхпроводящее состояние. Изменение энтропии при этом невелико. Для алюминия эта величина составляет 10" Ав на атом. [c.429]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...