Сверхпроводимость второго рода

Проникновение в микромир, познание его законов показали необычайную мощь фундаментальной науки, как основы принципиально новых производств. Открытие материальных носителей электричества — электронов и закономерностей их движения в вакууме, в твердом теле положило начало новой области науки — электронике. Только благодаря успехам электроники удалось создать радиолокацию, радиотехнику сверхвысоких частот, электронно-вычислительные машины, электронную биомедицинскую аппаратуру, электронные микроскопы и многое другое. Открытие возможности управления электрическими свойствами полупроводниковых и диэлектрических кристаллов ряда веществ, глубокие познания законов и механизмов электропроводности, поляризация твердого вещества вызвали новую революцию в радиотехнике, электронике и вычислительной технике. Электронные вакуумные лампы заменяются ничтожными по размерам кристаллами. Компактные полупроводниковые силовые вентили высокой надежности с успехом заменяют сложные установки в энергетических устройствах. Прочно вошли в практику транзисторные радиоприемники. Недавно открытое явление сверхпроводимости второго рода дало возможность приступить к изготовлению мощных электромагнитов. На основе квантовой теории созданы квантовые генераторы света и радиоволн (лазеры и мазеры), открывающие огромные перспективы для различных областей техники. Наиболее значительным достижением абстрактной науки о ядерных реакциях стало производство атомной энергии. [c.31]

Типичным примерам внешнего влияния на фазовый переход второго рода является воздействие магнитного поля на переход металла из нормального состояния в сверхпроводящее наложение достаточно сильного магнитного поля приводит к исчезновению сверхпроводимости при данной температуре. [c.254]

Сверхпроводимость— состояние некоторых проводников, когда их электрическое сопротивление становится пренебрежимо малым сверхпроводник имеет удельное сопротивление р в 10 раз меньше, чем медь, т. е. величину порядка 10 ом мм 1м. Сверхпроводимость появляется ниже определенной, так называемой критической температуры Т р. Наиболее высокая критическая температура 20,05°К зарегистрирована для твердого раствора ниобия, алюминия и германия, состав которого соответствует формуле Nbg Ово.з-Для остальных сверхпроводников эта температура ниже, около 4—10° К. Если сверхпроводник при Т < поместить в поперечное магнитное поле, то состояние сверхпроводимости сохраняется лишь ниже определенной, так называемой, критической напряженности магнитного поля Я р. Когда по сверхпроводнику, находящемуся в поперечном магнитном поле с Я-< Я,.р при температуре Т < Ткр пропускают электрический ток, то состояние сверхпроводимости сохраняется только ниже определенной, так называемой, критической плотности тока / р. Критические параметры Г р, Я р, Укр и закономерности их изменения играют важную роль при исследованиях. сверхпроводников. Обычно / р относят к определенным значениям напряженности поля Н и температуры Т. В сверхпроводящем состоянии магнитное поле за счет экранирующих токов в поверхностном слое проводника почти полностью вытесняется иЗ всего сечения за исключением этого слоя, где поле проникает на глубину, примерно, 5 10 МК.М. Различают сверхпроводники первого и второго рода. [c.277]

Материалы первого рода теряют свойства сверхпроводимости уже при слабых магнитных полях и относительно небольших плотностях тока. Сверхпроводники второго рода сохраняют сверхпроводящее состояние вплоть до высоких значений напряженности магнитного поля. Что касается величины критической плотности тока, то она тесно связана с наличием неоднородностей в структуре материала и примесей. Если таких искажений и примесей нет, то сверхпроводники второго рода относят к мягким (идеальным), при сильных магнитных полях они допускают небольшие плотности тока, Сверхпроводники второго рода с неоднородностями [c.277]

Сверхпроводники второго рода. У сверхпроводников I и II рода основной механизм сверхпроводимости одинаков и представляет собой взаимодействие типа электрон — фонон — электрон. Сверхпроводники I и И рода имеют подобные тепловые свойства при переходе из сверхпроводящего состояния в нормальное и обратно в нулевом магнитном поле. Однако эффект Мейснера в сверхпроводниках I и II рода (см. рис. 12.6) совершенно различен. Чистый сверхпроводник I рода выталкивает магнитное поле вплоть до момента скачкообразного и полного разрушения сверхпроводящего состояния, и лишь после этого поле полностью проникает в образец. Чистый сверхпроводник II рода полностью выталкивает магнитное поле только при [c.453]

Фазовые переходы второго рода происходят без поглощения или выделения теплоты и без изменения удельного объема и наблюдаются, в частности, при явлениях сверхпроводимости и сверхтекучести. [c.239]

Сверхпровох ники первого и второго рода. Чистые металлы, у которых наблюдается явление сверхпроводимости, немногочисленны. Большинство сверхпроводников являются соединениями. [c.370]

Сверхпроводники второго рода отличаются тем, что переход в сверхпроводящее состояние у них осуществляется не скачком, а постепенно. Для них характерны два критических значения магнитной индукции для температуры Т р < Т . Если магнигная индукция во внешнем поле начинает превосходить значение нижней критической индукции, то происходит частичное проникновение магнитного поля во всю толщину сверхпроводящего образца. При этом под действием силы Лоренца электроны в сверхпроводнике начинают двигаться по окружностям, образуя так называемые вихри. Внутри вихря скорость вращения возрастает по мере приближения к оси до тех пор, пока не достигнет критического значения и не произойдет срыв сверхпроводимости. По мере увеличения внешнего магнитного поля количество вихрей возрастает, а расстояние между ними сокращается. Когда оно станет соизмеримым с размером ку-перовской пары, практически весь объем перейдет в нормальное состояние и магнитное поле полностью проникнет в образец. К сверхпроводникам второго рода из чистых металлов можно отнести только ниобий Nb, ванадий V и технеций Те. [c.124]

Поэтому такие материалы допускают высокие плотности тока, не теряя сверхпроводимости. Таким образом техническое значение имеют жесткие сверхпроводники второго рода. К ним относится ряд сплавов и интерметаллических соединений. Рассмотрим основные сверхиро-водниковые материалы. [c.279]

ГЙНЗБУРГА — ЛАНДАУ ТЕОРИЯ — феноменологич. теория сверхпроводимости, основанная на теории Л. Д. Ландау фазовых переходов второго рода. [c.475]

Сканирующая Т. с. играет важную роль при исследовании сверхпроводимости, в особенности высокотемпературной, позволяя измерить распределение энергетич. щели по поверхности, установить структуру вихрей Абрикосова, во з 1икающих в сверхпроводниках второго рода в магн, поле. Изменяя величину зазора между образцом и остриём сканирующего туннельного микроскопа, можно наблюди п. резонансные состояния, обусловленные итерферен- [c.174]

Уравнение Клапейрона — Клаузиуса к переходам второго рода неприменимо. Для этих явлений меняется даже смысл кривой Р (Т)у определяемой условиягли равновесия. Это не геометрическое место точек равновесия двух фаз на плоскости (Р, Г), а кривая фазовых превращений. Дело в том, что ферромагнетизм, сверхпроводимость ИТ. п. не являются локально выделенными состояниями вещества, а исчезают (появляются) сразу во всем объеме системы при достижении любой точки кривой Р (Г). [c.213]

Всякая теория сверхпроводимости должна объяснять пять основных экспериментальных фактов 1) фазовый переход второго рода при Т Тс, 2) s ехр — T IT) (более точные данные указывают на то, что эта зависимость носит именно экспоненциальный, а не степенной характер) 3) эффект Мейсснера 4) нулевое сопротивление 5) щеМ — масса атома (так называемый изотопический эффект). [c.136]

Другой пример — сверхпроводящее состояние - металлов. В 1911 г. Камерлинг — Оннесом было открыто/ явление сверхпроводимости, заключающееся в том, что при некоторой определенной низкой температуре ток tio металлу проходит без выделения теплоты, т. е. омическое сопротивление его R становится равным нулю. Ртуть, например, переходит в сверхпроводящее состояние при температуре 4,12° К, цинк — при 0,79° К, кадмий — при 0,6° К и т. д. В настоящее рремя сверхпроводимость обнаружена примерно у 17 металлов. Открытие сверхпроводимости имеет большое теоретическое и прикладное значение и относится также к фазовым переходам второго рода, так как согласно теории и эксперименту переход металла в сверхпроводящее состояние происходит при Д5=0, Ау=0 и при скачкообразном изменении коэффициентов а, Рт и Ср. [c.214]

Термодинамика перехода в сверхпроводящее состояние (435). Уравнение Лондонов (440). Длина когерентности (443). Теория сверхпроводимости Бардина —Купера — Шриффера (446). Основное состояние в теории БКШ (448). Незатухающие токи (449). Одночастичное туннелирование (451). Сверхнрозодники второго рода (453). [c.419]

Ландау и больше или меньше единицы. Если он меньше единицы, мы имеем сверхпроводник первого рода, если больше единицы — сверхпроводник впюрого рода. В первом случае, если магнитное поле ниже критического, мы наблюдаем эффект Мейснера — Оксенфельда, если магнитное поле выше критического—сверхпроводимость исчезает. Для сверхпроводников второго рода существует два критических магнитных поля, в интервале между ними реализуется смешанное (промежуточное) состояние, в котором рядом существуют нормально проводящие и сверхпроводящие области. Нормально проводящие области вытянуты вдоль магнитного поля, и им соответствует определенный (квантованный) магнитный поток. Размеры областей ограничены условием, чтобы пронизывающий их поток был не меньше одного кванта Ь.а2е. [c.342]

Самозахват электронов 179 — 181 Сверхпроводимость 556—602 Сверхпроводники второго рода 597 [c.612]

При изменении велнчин Т, Х (или (г )) между упорядоченными фазами могут происходить фазовые переходы (ФП) — спонтанные (по Г), индуцированные (по Р, Е или Н) или концентрационные (по с). Равновесие фаз при ФП характеризуется равенством термодинамич. потенциалов при этом их первые (для ФП 1-го рода) и вторые (для ФП 2-го рода) производные могут иметь разрывы или др. особенности, В простейшем случае спонтанный ФП 2-го рода происходит в иэолиров. точке (см. Кюри точка, Пееля точка, Сверхтекучесть, Сверхпроводимость). Если действие обобщённых полей (Х не устраняет особенности термодинамич. потенциала и его производных, то на диаграмме состояний возникает линия (поверхность) ФП — ф а 3 о в а я граница Гс((Х4(). [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...