Cтраница 2
В этой статье сообщаются предварительные результаты по определению критической температуры станнида ниобия Nb3Sn и ее зависимости от параметров, характеризующих способ приготовления материала, по исследованию влияния облучения быстрыми нейтронами на магнитные свойства Nb3Sn и по расчету верхнего критического поля для Nb3Sn из данных по смещению критической температуры при наложении внешнего магнитного поля. [16]
С точки зрения практического применения сверхпроводников второго рода важны две их характеристики. Под верхним критическим полем понимается магнитное поле, при котором критическая плотность тока / с и намагниченность стремятся к нулю. [17]
Он имел верхнее критическое поле 11 000 А / см и мог выдерживать плотность тока 104 А / см2 в поле 8000 А / см. В 1960 г. впервые в конструкции магнита был применен сверхпроводник, способный работать в сильных полях. [18]
Таким образом, если известны только Ткр и ( dHKpJdT) TTKp то можно получить зависимость, соответствующую пунктирной кривой на фиг. Теоретическое значение верхнего критического поля в отсутствие парамагнитного ограничения, обозначенное Я р 2, явно больше его действительного значения, причем разница возрастает при понижении температуры. [19]
Теперь мы в состоянии понять кривые намагничивания сверхпроводников II рода, которые были описаны в § 1.2. Вспомним, что намагничивание может быть как обратимым, так и необратимым. В первом случае при увеличении магнитного поля от нуля поток полностью вытесняется, пока значение поля не достигнет вполне определенной величины Яс1; выше НС1 поток проникает в образец и переход в нормальное состояние происходит при верхнем критическом поле Яса. При понижении поля от значения ЯС2 необратимые кривые не совпадают с первоначальными кривыми, полученными при возрастающем поле. [20]
![]() |
Свойства сверхпроводников, нашедших практическое применение. [21] |
Между нитями вещество остается сверхпроводящим. При дальнейшем повышении напряженности поля нити сближаются между собой. При некотором значении Нг 2 ( верхнее критическое поле) образец переходит в нормальное состояние. [22]
С 1960 г. большое число материалов, сплавов и интерметаллических соединений используется для изготовления сверхпроводящих магнитов. Широко применяются только два; ниже они будут описаны несколько подробнее. Первый сверхпроводящий магнит практического назначения был изготовлен из холоднотянутой проволоки. Хотя чистый ниобий имеет критическое поле, равное всего 1600 А / см, холоднотянутая проволока промышленного изготовления имеет верхнее критическое поле 8000 А / см. Это увеличение критического поля является следствием уменьшения длины когерентности, вызванного примесями и дислокациями, возникающими в процессе холодной протяжки. [23]
Наиболее перспективными направлениями широкого использования высокотемпературных сверхпроводников считаются криоэнергетика и криоэлек-троника. В криоэнергетике уже разработана методика изготовления достаточно длинных ( длиной порядка 1000 метров) проводов и кабелей на основе висмутовых ВТСП-материалов. На основе этих материалов уже созданы сверхпроводящие соленоиды, создающие при температуре жидкого азота ( 77 К) магнитные поля порядка 1 Тл, вполне реально получить поля и в несколько тесла при азотной температуре. С другой стороны, соленоиды на основе ВТСП-материалов позволяют получить высокие значения магнитных полей при гелиевой температуре, так как у этих материалов верхнее критическое поле составляет сотни тесла. [24]
Эти критические параметры снижаются и при нарушении порядка в кристаллической решетке, когда атомы ниобия занимают места атомов олова и наоборот. Элементарная ячейка такой структуры представляет собой объемно-центрированный куб, образованный атомами олова и имеющий на каждой грани два атома ниобия. В такой структуре атомы ниобия расположены друг к другу ближе, чем в чистом металле, и это обстоятельство считают главной причиной высоких сверхпроводящих свойств соединения. Из 66 соединений, имеющих структуру типа А15, 46 соединений являются сверхпроводящими [5], причем некоторые из них имеют наивысшие значения критической температуры и весьма высокие значения критического поля. Свободное от механических напряжений стехиометрическое соединение Nb3Sn имеет критическую температуру 18 5 К, а верхнее критическое поле около 28 Тл при абсолютном нуле. Однако критические свойства проводов оказываются ниже из-за нарушения стехиометрии, вследствие выделения тетрагональной фазы или наличия внутренних напряжений ( гл. По-видимому, напряжения приводят к уменьшению в первую очередь величин 6С и ВС2, что в свою очередь вызывает снижение / с. Эксперименты показывают, что при повышении растягивающих или сжимающих напряжений на 0 5 % значения ВС2 снижаются на 2 - 3 Тл и 6С на - 0 7 К. [25]