Сверхпроводник при абсолютном нуле температур

Система основных уравнений для сверхпроводника 1. Сверхпроводник при абсолютном нуле температур. [c.376]

Теория сверхпроводимости базируется на том, что при абсолютном нуле, непосредственно над уровнем Ферми в энергетическом спектре имеется область запрещенных энергий (энергетическая щель). При абсолютном нуле ширина этой щели Eg 3,5 kT, где k — постоянная Больцмана, Т — абсолютная температура. В сверхпроводнике распределение Ферми смещается электронным полем в положении k О, что приводит к возникновению [c.72]

Магнитное поле проникает в сверхпроводник на малую глубину, а из остальной массы вещества оно выталкивается. При абсолютном нуле глубина проникновения магнитного поля в металлах А1, 5п, РЬ равна соответственно 160, 340, 370 А. С ростом температуры глубина проникновения магнитного поля возрастает по закону [c.279]

Для фотонов, имеющих энергию, меньшую ширины щели, электросопротивление сверхпроводника обращается в нуль при абсолютном нуле. На рис. 12.13 показаны экспериментальные результаты для далекой инфракрасной области. Для СВЧ-об-ласти результаты представлены на рис. 12.14. Видно, что при Т Тс сопротивление в сверхпроводящем состоянии испытывает резкий скачок в области энергий, равных ширине щели. Для фотонов меньшей энергии поверхностное сопротивление отсутствует. Для фотонов большей энергии сопротивление приближается к сопротивлению в нормальном состоянии, поскольку такие фотоны вызывают переходы на незанятые нормальные энергетические уровни над щелью. Увеличение температуры не только уменьшает ширину щели (как на рис. 12.12), но и затягивает спад сопротивления для фотонов с энергией, меньшей [c.432]

Сверхпроводимость. В 1911 г. нидерландский ученый Г е й к е К а м е р л и к г-О н н е с (1853— 1926) обнаружил, что при понижении температуры ртути до 4,1 К ее удельное сопротивление скачком уменьшается до нуля (рис. 153). Явление уменьшения удельного сопротивления до нуля при температуре, отличной от абсолютного нуля, называется сверхпроводимостью. Материалы, обнаруживающие способность переходить при некоторых температурах, отличных от абсолютного нуля, в сверхпроводящее состояние, называются сверхпроводниками. [c.152]

Сверхпроводники. Как уже упоминалось, при понижении температуры удельное сопротивление р металлических проводников уменьшается. Исключительный интерес представляет вопрос об электропроводности металлов при весьма низких (криогенных) температурах, приближающихся к абсолютному нулю. [c.205]

Наибольшее возможное значение температуры перехода (критическая температура перехода) данного сверхпроводникового материала достигается лишь при ничтожно малой магнитной индукции, т. е. в случае сверхпроводникового электромагнита при весьма малой силе тока, идущего через обмотку этого электромагнита. Наибольшее возможное значение магнитной индукции перехода В рд (критическая магнитная индукция) также соответствует температуре сверхпроводника, лишь ничтожно отличающейся от абсолютного нуля (в табл. 3.1 приведены соответствующие критические значения параметров сверх- [c.26]

Электропроводность, обусловленная перемещением в пространстве кристаллической решетки обобществленных электронов, очевидно, зависит от свободы их передвижения — правильности расположения атомов, амплитуды и частоты их теплового колебания. Действительно, с повышением температуры размах колебания узлов решетки увеличивается, рассеивание электронов усиливается и электропроводность снижается с охлаждением она снова возрастает. При температурах, близких к абсолютному нулю, электрическое сопротивление некоторых металлов и сплавов становится исчезающе малым. Необходимость очень низких температур пока затрудняет практическое использование этого ценного и интересного явления. Сверхпроводимость при —253° С, недавно обнаруженная у сплава ниобия, алюминия и германия, — редкое явление. Другой такой высокотемпературный сверхпроводник представляет собой сплав из ниобия и галлия. [c.11]

Наиболее поразительное свойство сверхпроводников состоит в том, что их сопротивление электрическому току равно нулю. Например, ток, наведенный в кольце из чистого олова при температуре, близкой к абсолютному нулю, циркулирует в нем несколько лет без заметного затухания. Последние измерения Файла и Миллса [151] показали, что в сверхпроводящем кольце время существования тока составляет около 10 лет. [c.278]

Известно, что при температурах близких к абсолютному нулю у тел появляются необычные свойства. Так, например, проводники становятся сверхпроводниками, т. е. их сопротивление электрическому току падает практически до нуля. Другие вещества, как, например, жидкий гелий становятся сверхтекучими, т. е. пропадает их внутренее трение, или вязкость. [c.81]

Абсолютная дифференциальная т.э.д.с. Томсона. Может быть определена при низких температурах при последовательном соединении обычного металла со сверхпроводником, абсолютная т э. д. с. которого равна нулю. Для других температурных областей необходимо производить вычисление или определение коэффициента Томсона. При этом большое значение имеют характеристики материала. [c.141]

Сверхпровошмость. У обычных металлов при абсолютном нуле температуры р>0 благодафя неизбежному 1)рисутствию примесей в кристаллической решетке. Существует род металлов, их сплавов и других соединений, которые обладают свойством сверхпроводимости. Для сверхпроводников характерно состояние с полным отсутствием сопротивления при низких температурах. Зависимость сопротивления сверхпроводника от температуры изображена на рис. 02-12. [c.118]

Живер [40] обнаружил, что если один из металлов становится сверхпроводящим, то вольт-амперная характеристика превращается из прямой линии (рис. 12.29, а) в кривую, представленную на рис. 12.29,6. Рис. 12.30, а подчеркивает разницу между плотностями электронных состояний в сверхпроводнике и нормальном металле. В сверхпроводнике имеется энергетическая щель, середина которой совпадает с уровнем Ферми. При абсолютном нуле тока нет до тех пор, пока напряжение не станет равным V = Egl2e = Ale. Энергия, равная ширине щели Eg, соответствует распаду электронной пары в сверхпроводящем состоянии и образованию двух электронов или электрона и дырки в нормальном состоянии. Ток появляется тогда, когда eV = Д. При отличных от нуля температурах появляется слабый ток даже при низких напряжениях благодаря электронам в сверхпроводнике, которые перебрасываются через щель за счет теплового возбуждения. [c.453]

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]

При температурах, близких к абсолютному нулю, у некоторых веществ возникает явление сверхпроводимости, когда сопротивление становится равным нулю. Болес подробные сведения о сверхпроводниках изложены в разд. 4 справочника Теоретические основы теплотехники. Теплотехнический эксперимент данной серии. [c.210]

Сверхпроводимостью называется особое физическое состояние некоторых чистых металлов и сплавов, при котором электрическое сопротивление металла (или сплава) )авно нулю. Вещества, у которых наблюдается сверхпроводящее состояние, носят название сверхпроводников. Явление сверхпроводимости было открыто в 1911 г. Г. КаМмерлинг-Оннесом, изучавшим температурную зависимость электросопротивления ртути при температурах, близких абсолютному нулю. [c.115]

Когда в сверхпроводнике перпендикулярно к направлению Я течет ток плотности /, на нити потока будет действовать сила Лоренца, равная на единицу объема. Далее сила, действующая на пучок нитей потока на дефектах, будет равна НсР. Действуя на расстоянии порядка d, она будет понижать высоту барьера на величину jHd до значения Fq — /Я . Мы ожидаем затем, что пучок нитей потока будет перескакивать с одного центра закрепления к другому с частотой Лехр[—— jHd )/kT], где Л —частотный фактор. Таким образом, при температурах выше абсолютного нуля будет иметь место смещение потока. Для того чтобы можно было пренебречь вязким течением потока, экспериментально наблюдаемые плотности критического тока должны быть равны величине такого тока, при котором сила Лоренца значительно меньше величины -Fo/d. Предположим, что для этого случая [c.425]

Особую группу проводниковых материалов составляют сверхпроводники. С понижением температуры происходит монотонное падение электросопротивления. Однако, при температурах, близких к абсолютному нулю (такие температуры называют критическими), сопротивление некоторых металлов и сплавов резко уменьшается. Это явление называется сверхпроводимостью. Оно было открыто в 1911 г. Каммерлинг—Оннесом, который наблюдал исчезновение сопротивления ртути при температуре около 4,2 К. [c.218]

Термоэлектрические эффекты. Результаты многих экспериментов показывают, что в цепп, состоящей из двух сверхпроводящих металлов, спаи которых поддерживаются при различных температурах, термоэлектрическая э. д. с. не возникает (Штейнер и Грассыан [203]). Это означает, что абсолютная термо-э. д. с. e=dE/dT равна нулю. Таким образом, абсолютная термо-э. д. с. нормальных металлов может быть получена путем измерения э. д. с. термопары, образованной металлом п сверхпроводником. [c.668]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...