Термодинамические свойства нормальной и сверхпроводящей фаз

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НОРМАЛЬНОЙ И СВЕРХПРОВОДЯЩЕЙ ФАЗ ) [c.631]

Равновесная энергия сверхпроводящего состояния металла по отношению к энергии нормального состояния может быть определена с помощью калориметрических или магнитных измерений. Сначала выполняются прямые измерения теплоемкости нормального металла в магнитном поле и сверхпроводящего в отсутствие поля. Далее, используя величину разности теплоемкостей, мы найдем разность энергий при абсолютном нуле, т. е. равновесную энергию сверхпроводящего состояния. При этом, пользуясь измерениями теплоемкости, мы предполагаем, что термодинамические свойства нормального состояния не зависят от поля. Равновесную энергию и свободную энергию можно получить также, определив напряженность магнитного поля, при которой происходит разрушение сверхпроводящего состояния и переход в нормальное состояние. [c.436]

Явление сверхпроводимости. Одним из наиболее важных и трудных вопросов квантовой статистики является проблема сверхпроводимости. Как известно, целый ряд металлов при достаточно низких температурах претерпевает фазовый переход в новое сверхпроводящее состояние. В этом состоянии металл обладает термодинамическими и электромагнитными свойствами, резко отличными от его свойств в нормальном состоянии. Экспериментально, пожалуй, наиболее наглядно этот переход проявляется в том, что при охлаждении до критической температуры металл внезапно перестает оказывать сопротивление электрическому току. Иными словами, при протекании тока в сверхпроводнике не происходит диссипации энергии. [c.362]

Первый член представляет собой вклад нормального, а второй—сверхпроводящего состояний. Второй член обусловлен наличием скрытой теплоты, поскольку для перевода электрона из сверхпроводящей области в нормальную требуется конечная энергия. Условие дР/дх) = 0 определяет зависимость X от т. Нельзя просто предположить, что г=, ибо это соответствовало бы отсутствию взаимодействия между п- и -состояниями и не удовлетворяло бы условию dFjdx)j. = Q. Если же принять r = то оказывается возможным приближенно описать наблюдаемые термодинамические свойства, считая [c.296]

Из полученных выражепи мы видим, что многие термодинамические свойства обеих фаз определяются кривой зависимости критического магнитного поля от температуры, причем некоторые из этих свойств не зависят от особенностей кривой. Поскольку, например, при температуре перехода критическое поле равно нулю и наклон кривой постоянен, то из (13.4) мы видим, что разность энтропий обеих фаз равна нулю и скрытая теплота перехода отсутствует. Из (13.5) следует также, что при температуре перехода должно наблюдаться скачкообразное возрастание тенлоемости при переходе из нормальной в сверхпроводящую фазу. Как мы уже отмечали ранее, оба этих явления наблюдаются на опыте. [c.635]

Экспериментальные исследования показали, что свойства сверхпроводника в магнитном поле резко отличны от сравнительно простых свойств нормального металла. Магнитное поле не проникает в толщу массивного сверхпроводника (эффект Мейснера—Оксенфельда). Эффективная глубина, отсчитываемая от поверхности сверхпроводника, помещаемого в постоянное магнитное поле, на которой поле еще отлично от нуля (так называемая глубина проникновения), очень мала и составляет по порядку величины 10 см. Термодинамический переход из нормального состояния в сверхпроводящее является фазовым переходом второго рода и характеризуется тем, что при температуре перехода теплоемкость металла меняется скачком. [c.362]

Оценка Нс. В сверхпроводниках И рода вихревое состояние начинает формироваться в поле H i- Величина Нс меньше, чем термодинамическое критическое поле, определяемое из равенства нЦ8п разности свободной энергии в нормальном и сверхпроводящем состояниях в нулево.м магнитном поле. Эта разность определяется калориметрическими измерениями, так как теперь скачка магнитных свойств при Не иет (см. рис. 12.66).. [c.458]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...