Сверхпроводники в магнитном поле

Рассмотрим теперь сверхпроводник в магнитном поле З ФО). Дифференциал удельного термодинамического потенциала магнетика во внешнем магнитном поле 3 равен [c.168]

Незатухающие токи, наведенные в сверхпроводнике в магнитном поле, текут по поверхности в слое толщиной А, 10—100 нм. На [c.201]

Сверхпроводники являются идеальными диамагнетиками магнитное поле в них не проникает, Хт = — 1. При помещении сверхпроводника в магнитное поле температура перехода в сверхпроводящее состояние снижается. [c.220]

СВЕРХПРОВОДНИКИ В МАГНИТНОМ ПОЛЕ [c.160]

Поведение сверхпроводников в магнитном поле описывается приведенными термодинамическими соотношениями для магнетиков. Сверхпроводник в сверхпроводящем состоянии, когда его электрическое сопротивление равно нулю, является [c.160]

При помещении сверхпроводника в магнитное поле температура перехода в сверхпроводящее состояние снижается. [c.242]

Поведение сверхпроводников в магнитных полях достаточно сложное и здесь не обсуждается (соответствующее рассмотрение и большое число ссылок [c.250]

Градиентная инвариантность этих уравнений делает возможным последовательное изучение свойств сверхпроводников в магнитном поле. Отмечая градиентную инвариантность уравнений (34.25), следует подчеркнуть, что данный факт связан с написанием гамильтониана взаимодействия в форме [c.384]

Однако уже такие малые концентрации существенно меняют поведение сверхпроводника в магнитном поле. Интересно, что при этом его термодинамические свойства, как это и подтверждает эксперимент, практически не отличаются от свойств чистого сверхпроводника. [c.423]

Энергия массивного сверхпроводника в магнитном поле увеличивается при условии, что поле не проникает в образец. Проникновение поля в пленки рассматривается в конце главы в задачах 12.1 и 12.4. Поле, направленное параллельно поверхности очень тонкой пленки, проникает в нее, оставаясь практически однородным (рис. 12.32, а) при этом энергия сверхпроводящей пленки будет слабо возрастать с увеличением магнитного поля, что приводит к увеличению напряженности поля, необходимого для разрушения сверхпроводимости (рис. 12.21 и 12.33). В сверхпроводящей тонкой пленке величина кажущейся магнитной восприимчивости может быть намного меньше, чем 1/4я (или 1 в. СИ), так как выталкивается только часть потока, но при этом пленка имеет обычную величину энергетической щели и не обладает сопротивлением. В пленках устойчивая сверхпроводимость наблюдается в полях, напряженность которых более чем в 100 раз превышает критическое поле Не для массивного сверхпроводника того же материала. Тонкие пленки не относят к сверхпроводникам II рода, но их поведение показывает, что-сверхпроводимость при наличии соответствующих условий может существовать и в высоких магнитных полях. [c.456]

Рис. 1.9.1. Эффект Мейсснера. Сверхпроводник в магнитном поле (а) при > 0СГ, (Ь) при 0 < 0СГ.

С открытием идеальных экранирующих свойств сверхпроводников стало очевидным, что токи сверхпроводимости существенно отличаются от обычных токов проводимости и что фазовый переход в магнитном поле может быть (и фактически является) обратимым. Первое четкое термодинамическое рассмотрение сверхпроводящего перехода было дано Гортером и Казимиром [52]. [c.634]

Рассмотрим теперь находящийся в магнитном поле сверхпроводник при не равной нулю температуре Т. Несколько преобразуем выражение [c.902]

Представление о том, что сверхпроводники — это просто идеальные проводники, приводит к затруднению термодинамического характера и противоречит термодинамике сверхпроводников, т. е. их действительному поведению в магнитном поле. В самом деле, согласно одному из уравнений электродинамики [c.366]

Если обычный сверхпроводник I рода поместить в магнитное поле при высокой температуре, силовые линии поля проникают внутрь проводника, как показано на рис. 9.7, а. Как только температура опускается ниже критического значения для данного проводника, магнитное поле полностью вытесняются из сверхпроводника, как показано на рис. 9.7,6. При этом металл становится как бы полностью диамагнитным и движение всех электрически заряженных частиц ориентировано таким образом, что в металле создается внутреннее по- [c.233]

На рис. 38 показаны сверхпроводящие шар и цилиндр в магнитном поле. Как видно из рис. 38, индукция В = 0 внутри сверхпроводников. [c.192]

Книга посвящена термодинамике систем, совершающих, помимо работы расширения, другие виды работы диэлектриков в злектриче-ском поле, магнетиков в магнитном поле, сверхпроводников, упругих систем, систем в гравитационном поле н в невесомости, гальванических элементов. Рассмотрены также некоторые вопросы термодинамики излучения и поверхностных явлений. [c.2]

Способность сверхпроводников, являющихся диамагнетиками, выталкивать магнитное поле, используют в магнитных насосах, позволяющих генерировать магнитные поля колоссальной напряженности, а также в криогенных гироскопах. Якорь гироскопа, изготовленный из сверхпроводника, плавает в магнитном поле. Отсутствие опор и подшипников устраняет трение и повышает долговечность гироскопа. [c.580]

Рассмотреть устойчивость сверхпроводящей фазы сверхпроводника, помещенного в магнитное поле, по величине меньшее, чем термодинамическое критическое поле Я при рассмотрении использовать длину когерентности и глубину проникновения к. Исполь-зуя тот факт, что параметр Ландау — Гинзбурга х для случая, когда поверхностная энергия в критическом поле является положительной, должен быть меньше 1/1/2, показать, что предположение о связи между отношением и параметром х является вполне приемлемым. Почему сверхпроводник целиком не переходит в нормальное состояние при внешних полях, превышающих Не, когда поверхностная энергия отрицательна [c.94]

Эффект Мейсснера—Оксенфельда. Изучая поведение сверхпроводников в магнитном поле, В. Мейсснер и Р. Оксенфельд установили, что если образец сверхпроводника охлаждать в магнитном поле до температуры ниже Тс, то в точке сверхироводящего перехода магнитное поле выталкивается из образца. Другими словами, в сверхпроводнике магнитная индукция В равна нулю, т. е. сверхпроводник является идеальным диамагнетиком. [c.264]

Число нормальных электронов. Для характеристики поведения сверхпроводников в магнитных полях в некоторых случаях (в лоидоновс-кой области) важно так называемое число нормальных электронов . [c.897]

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]

Рис. 3 иллюстрирует поведение жесткого сверхпроводника в магнитном поле. Показано намагничение в функции поля. При увеличении матнитного поля отрицательное намагничение линейно возрастает до момента, при котором наблюдается первое проникновение магнитного потока. Это отклонение от кривой происходит несколько раньше, чем достигнуто критическое поле массивного сверхпроводника. Намагничение продолжается до более высокого поля, прежде чем возвратится к нулю, а образец перейдет в нормальное состояние. Из изложенного следует, что для характеристики сверхпроводящих свойств материала достаточно трех значений магнитного поля. К сожалению, в литера- [c.12]

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]

Шо дим теперь, почему магнитное поле не проникает внутрь сверхпроводника. При внесении сверхпроводника в магнитное поле в нем возникают вихревые токи индукций 1, магнитное пс е которых полностью компенсирует внешнее - образец ведет ка1 идеальный диамагветик. Ио индуцированное магнитно поле, в свою очередь, также создает визфевые токи, которые направлены уже в другую сторону, нежели 1 , и равны им по величине. В итоге в объеме ( разца отсутствуют гак магнитное поле, тшс и ток, а ре- льтирующие индуцированные токи оказываются проходящими [c.132]

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]

Теплопроводность в сверхпроводящем состоянии. Тенлонровод-ность сверхпроводников измерялась как в сверхпроводящем, так и в нормальном состояниях. В последнем случае измерения проводились в магнитном поле выше критического и экстраполяцией результаты приводились к значению в нулевом поле (см., например, Халм [92]). Явления, связанные с переходом из нормального состояния в сверхпроводящее, будут рассмотрены в п. 27. [c.298]

Сверхпроводящий эллипсоид, а) Теория вопроса. Для сверхпроводника, не имеющего отверстий, требование равенства нулю магнитной индукции В внутри него означает, что, будучи помещен в магнитное поле, он не должен захватывать поток. Таким образом, в образце не индуцируется полный ток ). Магнитное новедепие такого образца чрезвычайно просто по сравнению с рассмотренными выше случаями. [c.621]

Следовательно, если идеальный сверхпроводник поместить в магнитное поле, то некоторой температуре T piзначение критической напряженности магнитного поля Якрг- При Н> H pi и температуре Т р, сверхпроводящее состояние исчезает. [c.123]

Уже давно было выявлено, что если сверхпроводник поместить в магнитное поле, то при определенном знйении индукции приложенного магнитного поля Вкр сверхпроводимость может, исчезнуть и металл становится обычным проводником. Значения В р для чистых металлов очень низкие и меняются в зависимости от температуры, как показано на рис. [c.233]

Представляет интерес рассмотрение поведения сверхпроводника в высокочастотном поле. Так как сверхпроводник практически всегда содержит сверхпроводящие (ft ) и нормальные (/г ) электроны, то в переменном электрическом поле ускоряются не только куперовские пары, но и нормальные электроны и ток имеет сверхпроводящую и нормальную составляющие. Так как и те, и другие электроны обладают массой, то вследствие инерции ток по фазе отстает от напряженности высокочастотного поля. Куперовские пары не рассеиваются, т. е. движутся в среде как бы без трения, поэтому сверхпроводящая составляющая Рис. 7.15. Изменение напряженности высокочастотного тока отстает критического магнитного поля с тем- о,- оля на л/2. Это означает, пе )атурон для свинца (а) н слова (б) [c.202]

Используется также нерезоиаксный метод возбуждения Г. с поверхности диэлектрич. пьезоэлектрич. кристалла. Кристалл помещается торцом в электрич. поле СВЧ (в большинстве случаев — в объёмный резонатор). Скачок диэлектрич. проницаемости, к-рый имеет место на границе кристалла, приводит к появлению на его поверхности зарядов, меняющихся с частотой поля и сопровождающихся переменной пьезоэлектрич. деформацией. Эта деформация распространяется по кристаллу в виде продольной или сдвиговой упругой волны. Аналогично возбуждается Г. с поверхности магнито-стрикц. кристаллов, в этом случае торец кристалла помещается в магнитное поле СВЧ. Однако эти методы гене, рации и приёма Г. отличаются малой эффективностью преобразования эл.-магн. энергии в акустическую (порядка неск. процентов). Для генерации Г. всё шире применяются лазерные источники, а также устройства иа сверхпроводниках. [c.477]

Таким образом, химический потенциал сверхпроводника в машитном поле больше, чем в отсутствие поля, на величину / 8я. С другой стороны, химический потенциал нормального проводника можно считать не зависящим от магнитного поля, так как слабым пара- или диамагнетизмом можно в первом приближении пренебречь и считать, что [c.152]

Эллипсоидальный образец сверхпроводника 1-го рода, имеющего критическое поле Не, помещен в магнитное поле Н (ОсЯсЯс). Ось образца ориентирована параллельно направлению поля. [c.91]

Если магнитное поле равно нулю, то энергия сверхпроводящей фазы на границе будет увеличиваться до значения [G (0) — — Gs(0)] (на единицу поверхности), т, е. до Щ/8п (на единицу поверхности). Во внешнем поле энергия массивного сверхпроводника возрастает до НЦЪл (на единицу объема), но на расстоянии от границы, большем чем Я, вытеснение потока не очевидно. Следовательно, энергия сверхпроводящей фазы в магнитном поле Не возрастает вследствие граничных эффектов на величину — [c.418]

В жестких сверхпроводниках эффект Мейсснера проявляется очерь слабо. Даже если охлаждение жесткого сверхпроводника происходит в магнитном поле, меньшем критического поля для всей массы образца, то нити становятся сверхпроводящими раньше, и даже когда температура достигает значения, при котором вся масса становится сверхпроводящей, магнитный поток, захваченный нитями, не может быть вытолкнут из образца. Поэтому эффект Мейсснера может иметь место только в том объеме вещества, который не находится внутри контура, образуемого нитями, и потому величина этого эффекта должна быть весьма малой. Из термодинамических соображений следует [62], что если толщина образца или нити меньше SI/ S, то переход в сверхпроводящее [c.139]

Переходя к анализу второго из указанных случаев, когда = О, а = а(г,<), отметим, что здесь векторный потенциал а является чисто поперечным ((Лу а = д р/ сЫ) = 0), а сдвиговая напряженность X = -9a/( ai) обусловлена временнбй зависимостью векторного потенциала. При этом знак перед слагаемым А А = -а совпадает с наблюдающимся в случае сверхпроводника, помещенного в магнитное поле. В результате анализ вязко-упругого поведения конденсированной среды сводится к стандартному исследованию схемы Гинзбурга—Ландау [214]. Так оказывается, что устойчивое смешанное состояние может быть реализовано только в хрупких материалах, где выполняется условие к 2 . Поскольку вектор сдвига х является полярным, а не аксиальным, то в отличие от структуры, появляющейся в поле поворота это состояние имеет планарную симметрию. Образующаяся в результате ламинарная структура представляет чередование неупорядоченных областей размером а и упорядоченных протяженностью х А в окрестности неупорядоченных областей ж А величина смещения имеет намного большее значение, чем на периферии (в центре упорядоченной фазы). Легко ви- [c.238]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...