Сверхпроводник с током

Следует заметить, что выражения (10.56) и (10.58) являются просто результатом применения преобразования Галилея к уравнению Шредингера. В нашем приближении мы рассматриваем сверхпроводник с током как сверхпроводник в основном состоянии в движущейся системе координат. [c.332]

Чтобы вычислить энергию сверхпроводника с током при отличных от нуля температурах, необходимо изменить формулы (10.36) и (10.37) в соответствии с табл. 10.1. [c.339]

С целью использования сверхпроводимости в технике проводится работа по изысканию сверхпроводников с более высокой Тк, которые сохраняют сверхпроводимость как при наложении внешних магнитных полей, так и при пропускании через них большого тока, создающего магнитные поля [c.143]

Совершенно необычна постановка задачи по оптимизации проводника с током в случае, когда рассматривается сверхпроводник, при этом а = оо. [c.95]

Довольно давно уже было ясно, что в явлении сверхпроводимости мы имеем дело с чем-то родственным явлению сверхтекучести. Это видно, прежде всего, из того, что для поддержания в сверхпроводнике электрического тока не требуется внешней разности потенциалов, т. е. не требуется работы внешних источников. Носителями электрического тока в металле являются электроны указанное свойство есть поэтому не что иное, как свойство сверхтекучести электронной жидкости. [c.363]

Найти эту силу можно следующим образом. Пусть в сверхпроводнике имеется один вихрь с током J и пропускается внешний ток Тогда полный ток будет Подставляя в (18.93), [c.395]

Как и должно быть, при еУ оо /// — 1. Однако, в отличие от контакта сверхпроводника с нормальным металлом, порог возникновения тока находится при еУ = 2Д, и у порога ток остается конечным, т. е. при постепенном увеличении еУ в точке еУ = 2А происходит скачок тока от нуля до конечной величины. Согласно (22.8) при еУ = 2А [c.455]

Оксидная пленка разделяет два сверхпроводника с различными энергетическими щелями. Из рис. 99 видно, что, аналогично предыдущему случаю, ток возникнет при У (А,А,)/ . При ТфО этому туннельному току предшествует слабый ток, максимум которого наступает при совпадении уровней энергий, соответствующих верхним краям энергетических щелей (У = (А, — Д )/ ). [c.334]

В IX, 51, были получены формулы, связывающие ток в сверхпроводнике с векторным потенциалом электромагнитного поля в нем. Здесь эти формулы будут обобщены на случай переменного во времени поля. Как и в IX, мы будем исследовать этот вопрос в рамках модели БКШ, рассматривая электроны в металле как изотропный газ со слабым притяжением между частицами ). [c.489]

Если увеличивать ток через подобный контакт сверхпроводников, то он достигнет некоторого максимального значения, после чего на контакте появляется электрическое напряжение V. Согласно предсказаниям Джозефсона, в этих условиях на, контакте должен появиться высокочастотный переменный ток с частотой [c.265]

Первой теорией, достаточно успешно описавшей свойства сверхпроводников, была теория Ф. Лондона и Г. Лондона, предложенная в 1935 г. Лондоны в своей теории основывались на двух-жидкостной модели сверхпроводника. Считалось, что при Т<.Т в сверхпроводнике имеются сверхпроводящие электроны с концентрацией Пз(Т ) и нормальные электроны с концентрацией n—tis (здесь и — полная концентрация электронов проводимости). Плотность сверхпроводящих электронов rts уменьшается с ростом Т и обращается в нуль при Т—Тс. При 7- 0 К она стремится к плотности всех электронов. Ток сверхпроводящих электронов течет через образец без сопротивления. [c.266]

КВАНТ МАГНИТНОГО ПОТОКА — мин. значение магнитного потока через кольцо сверхпроводника с током, обусловленным движением кулеровских пар электронов (см. Купера эффект, Сеерхггроводамостъ), одна из фундам. фи 1. констант. Ф(,=А/2е=2,0678506(.И) g5 1984). Значение 0f, определено на основе Джояефсопа эффекта. [c.265]

КВАНТ МАГНИТНОГО ПОТОКА, минимальное значение магнитного потока Фо через кольцо из сверхпроводника с током одна из фундаментальных физических констант. Ф =к12е = 2,0678506(54).10-15 Вб, где е — заряд эл-на. Существование К. м. п. отражает квант, природу явлений магнетизма. Значение Ф,) определено на основе Джозефсона эффекта. КВАНТ света, то же, что фотон. КВАНТОВАНИЕ ВТОРИЧНОЕ, см. Вторичное квантование. [c.250]

В топких сверхпроводниках с иоперсчными размерами, меньшими глубины проиикновения маги, поля, разрушение сверхпроводимости и возникновение диссипации происходят за счёт увеличения скорости сверхпроводящих алектронов (куисровских пар) при увеличении тока, К. т. является током разрушения купе-ровских пар (см. Купера эффект). Магн. поле К. т. в тонких образцах мало, вещество сверхпроводника мО жет перейти в нормальное состояние либо полностью, либо частично (резистивное состояние). [c.527]

ПЙППАРДА УРАВНЕНИЕ — связывает плотность тока Б сверхпроводнике с магн. полем. Установлено А. Б. Пиппардом (А. В. Р1рраг(1) в 1953. Согласно П. у., эта связь нелокальна, т. е. плотность тока /(г) определяется значением вектора-потенциала А г) не только в той же точке, а в целой области [c.588]

Существует нек-рая физ. аналогия требуемого дальнодействия. Представим себе бесконечный сверхпроводник, в к-рый внесены два идеально узких (и также бесконечных по длине) соленоида с током. Концы этих соленоидов являются источниками магн. поля—как бы магнитными монополями. Однако в идеальный сверхпроводник магн, поле не проникает (эффект Мейснерз). Поскольку, с др. стороны, магн. линии должны быть замкнуты, в какой-то области сверхпроводимость обязана быть разрушенной, что соответствует проигрышу в энергии. Потеря энергии будет минимальной, если сверхпроводимость разрушится по прямой, соединяющей концы соленоидов (магн. моно-поли). Подобная ситуация осуществляется в сверхпроводниках II рода. Между монополями образуется абрикосов-ская нить , в к-рой сжаты магн. линии, идущие от одного монополя к другому. Энергетич. затраты на образование абрикосовской нити пропорциональны её длине, т. е. расстоянию между монополями. Т. о., между монополями [c.213]

Технология получения сверхпроводников с высокими критическими полями ввела новую сложность в описание многочисленных элементарных сверхпроводниковых материалов и соединений, известных в настоящее время. Открытие Кундлером с сотрудниками высоких критических токов в высоких магнитных полях проволоки на основе соединения ЫЬз Зп привело к более полному повторному исследованию магнитных свойств большого количества сверхпроводящих материалов. Наблюдаемые высокие критические токи в сверхпроводящих сплавах в полях вплоть до значений 2—3 ТЛ (20—30 кэ) теперь объяснены теорией [c.12]

Усл01вились характеризовать сверхпроводники с высокими критическими полями следующими символами и понятиями. Так как нижнее критическое поле, связанное с жесткими сверхпроводниками, как в теории, так и в экспериментах совпадает с проникновением магнитного потока, то Яс, (или в некоторых случаях Ясг ), Яь Нк , Я о, обозначили Hfp Верхнее поле, при котором токи в образце еще циркулируют и которое обозначали раньше Ясг (или в некоторых случаях Нс ), Яг, Н Hf и Яо2 — через Н . [c.13]

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]

Здесь джозефсоновский переход представляет собой сэндвич" из двух различных сверхпроводников с тончайшей (порядка 10" см) пленкой диэлектрика между ними. При нулевой разности потенциалов, т.е. при отсутствии напряжения на переходе, между сверхпроводниками протекает постоянный сверхпроводящий ток, и в этом нет ничего неожиданного. Но если к переходу Джозефсона приложена постоянная разность потенциалов, на постояннь1Й ток накладывается переменный высокочастотный ток, частота которого прямо пропорциональна значению разности потенциалов Коэффициент пропорциональности между частотой и напряжением зависит только от фундаментальных физических констант и равен отношению удвоенного заряда электрона к постоянной Планка. Тут есть чему удивляться. Ведь постоянное воздействие трансформируется в колебательный процесс, в стабильное излучение. Существует здесь и обратная связь внешнее высокочастотное электромагнитное поле, синхронизируясь с излучением, предсказанным теоретически Джоэефсоном, способно влиять на значение постоянного напряжения, приложенного к переходу. [c.43]

ПИНЧ-ЭФФЕКТ — см. СамостягиваюшиИсл разряд, ПИППАРДА УРАВНЕНИЕ — связывает плотность тока в сверхпроводнике с магнити1.1м полом [1]. Согласно II, у., эта связь нелокальна, т, ток У(г) определяется значением вектора-потенциала А г) не только в той же точке, а п целой области [c.5]

Мы видим, что ядро Q(k) в этом случае существенно зависит от к. Поэтому если глубина проникновения поля 8 Ед, то соотношение (37.3) является нелокальным, иными словами, значение плотности тока У (г) в данной точке определяется значениями векторного потенциала в целой окрестности этой точки с линейными размерами порядка Чд. Нелокальная связь поля с током для некоторых сверхпроводников была впервые предсказана на основе анализа экспериментальных данных Пиппардом [63]. Ниже всюду соответствующий случай, когда будем называть пиппардовским. [c.407]

В заключение приведем еще связь между током и полем для сверхпроводника с примесями в лондоновском пределе ( = 0) в окрестности критической температуры и для малой частоты [c.409]

Итак, джозефсоновский контакт является как бы двумерным сверхпроводником с соответствующим эффектом Мейснера. В действительности, конечно, линии тока замыкаются в трехмерном пространстве ток течет в обоих сверхпроводниках перпендикулярно полю в слое толщиной б (рис. 22.11а). [c.469]

Рис. 12.6а. Зависнмость намагниченности о г внешнего магнитного поля в случае массивного сверхпроводника, для которого осуществляется полное выталкивание магнитного поля (эффект Мейснера), т.е. имеет место идеальный диамагнетизм. Сверхпроводник с гаким поведением называется сверхпроводником 1 рода. При поле выше критического образец находится в нормальном состоянии" и намагниченность мала (в данном. масштабе — нулевая). Заметим, что по вертикали отложена величина минус 4л,М отрицательная намагниченность М соответствует диамагнетизму. Величина 4лМ равна магнитному полю, создаваемому сверхпроводящими токами, индуцирован-иь1ми внешним ыагннгным полем.

Она восходит к старой двухжидкостной модели сверхпроводника. Согласно этой модели, электроны находятся либо в нормальном состоянии, чему отвечают квазичастичные возбуждения последовательной микроскопической теории, либо в сверхпроводящем или конденсированном состоянии. Сверхпроводящие электроны способны переносить незатухающий ток, а нормальные электроны могут переносить, скажем, тепловую энергию. Обозначим с помощью п, долю сверхпроводящих электронов она пропорциональна плотности сверхпроводящих электронов. Доля п, зависит от температуры и падает до нуля при температуре, равной критической. Гинзбург и Ландау построили теорию вблизи критической температуры, т. е. там, где плотность сверхпроводящих электронов настолько мала, что эту величину можно было использовать в качестве параметра разложения. Точнее говоря, онн описывают сверхпроводник с помощью волновой функции ф (г), через которую долю сверхпроводящих электронов можно выразить с помощью соотношения [c.587]

Когда Ампер впервые высказал предположение, что магнетизм можно понять, основываясь на представлении об электрических токах, текущих в отдельных молекулах, ему возражали, что не известны еще такие токи, которые текли бы без диссипации. Ампер настаивал на справедливости своих вглядов, которые впоследствии подтвердила квантовая теория, допускающая существование у молекул стационарных состояний с отличным от нуля суммарным током (гл. 31). Твердое тело в сверхпроводящем состоянии ведет себя как огромная молекула. Существование в сверхпроводнике бездиссипативных токов является ярким проявлением квантовомеханического эффекта на макроскопическом уровне. [c.344]

Иногда полезно иметь в виду аналогию с гейзенберговским ферромагнетиком, где в качестве параметра порядка можно рассматривать среднее значение спина в данной точке, 5 (г). Выше Т,. величина 5 (г) обращается в нуль, а ниже она определяет локальное значение спонтанной намагниченности. В основном состоянии 5 (г) не зависит от г (и соответственно в однородном сверхпроводнике без токая) (г) — константа). Однако в ферромагнетике можно рассматривать и более сложные конфигурации, в которых, например, под действием внешнего поля намагниченность имеет разное направление на противоположных концах образца. Зависящая от координаты спиновая плотность 5 (г) может быть также полезной при изучении характерных черт доменпо структуры. Аналогично зависящая от координаты волновая функция 11з (г) используется для исследования токонесущих конфигураций сверхпроводника. [c.362]

Аналогичный эффект наблюдается, когда сверхпроводники соединены тонкой перемычкой (мостиком или точечным контактом), а также если между ними находится тонкий слой металла в норм, состоянии или полупроводника. Такие системы вместе с контактами Джозефсона наз. слабосвязанными сверхпро-в о д н и к а м и. На основе Д. э. созданы сверхпроводящие интерферометры, содержащие параллельно включённые слабые связи между сверхпроводниками. Результирующий ток, текущий через эти слабые связи, I— =/1з1пф 1-Ь/23Шфа, где фГ и фг — разности фаз на первом и втором контактах Джозефсона. Происходит своеобразная интерференция сверхпроводящих токов через слабые связи. При этом критич. ток оказывается периодически зависящим от потока внеш. магн. поля (с периодом, равным кванту потока Фо), что позволяет использовать такое устройство для чрезвычайно точного измерения слабых магн. полей (до 10Тл такие магнитометры наз. с к в и д а м и), малых токов (до 10А) и напряжений (до 10" В). Слабосвязанные сверхпроводники могут быть также использованы в кач-ве быстродействующих элементов логич. устройств ЭВМ, параметрич. преобразователей, чувствит. детекторов СВЧ, усилителей и др. электронных приборов. [c.154]

Для предотвращения потери сверхпроводимости отд. участками обмотки обмоточные материалы выпускаются в виде проводов и шин, состоящих из тонких жил сверхпроводника в матрице норм, металла с высокой электро-и теплопроводностью (Си или А1). Ж алы делают не толще неск. десятков мкм, что снижает тепловыделение в обмотке при проникновении в неё растущего с током магн. поля. Кроме того, весь проводник при изготовлении скручивают вдоль оси, что способствует уменьшению токов, наводящихся в сверхпроводящих жилах и замыкающихся через металл матрицы. Обмоточные материалы из хрупких интерметаллич. соединений NbзSn и УзОа выпускают в виде лент из КЬ или V толщиной 10—20 мкм со слоями интерметаллич. соединений (2—3 мкм) на обеих поверхностях. Такая лента для упрочнения покрывается тонким слоем меди или нержавеющей стали. [c.362]

О наличии Э. т. в проводниках можно судить по действиям, к-рые он производит нагреванию проводников, изменению их хим. состава, созданию магн. поля. Магн. действие тока проявляется у всех без исключения проводников в сверхпроводниках не происходит выделения теплоты, а хим. действие тока наблюдается преим. в электролитах. Магп. поле порождается не только током проводимости или конвекц. током, но и перем. электрич. полем в диэлектриках и вакууме. Величину, пропорц. скорости изменения электрич. поля во времени, Дж. Максвелл назвал током смещения. Ток смещения входит в Максвелла уравнения па равных правах с током, обусловленным движением зарядов. Поэтому полный Э. т., равный сумме тока проводимости и тока смещения, определяет создаваемое им магн. поле. [c.865]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...