Cтраница 2
ЯС ( Г) - напряженность, зависящая от температуры критического поля, при котором осуществляется переход нормального проводника в сверхпроводник [ ЯС ( Г) определяется из условия равенства химических потенциалов этих фаз ]; производная dHc / dT берется при Яс 0 и ТТе. [16]
Постоянная сверхпроводимости X растет с увеличением температуры и в критической точке становится бесконечной, что обеспечивает переход к нормальному проводнику. [17]
Уес ( Т) - напряженность, зависящая от температуры критического поля, при котором одновременно сосуществуют две фазы - нормальный проводник и сверхпроводник ( 3 № С ( Т) определяется из условия равенства химических потенциалов этих фаз); производная d2ec / dT берется при Э С 0 и ТТС. [18]
Профиль аксиального магнитного поля электромагнита из Nb - Zr, измеренный экспериментально, не отличается существенным образом от профиля, рассчитанного для такого же электромагнита из нормальных проводников. Однако после уменьшения до нуля тока сверхпроводникового соленоида наблюдается остаточное магнитное поле, величина которого составляет примерно 2 % от максимального значения поля, существовавшего до выключения тока. Наличие такого остаточного поля указывает на существование остаточных токов, отличных от основного тока электромагнита. Остаточные поля ( порядка 2 %) можно обнаружить и в электромагнитах из ниобиевой проволоки, а также, вероятно, и в электромагнитах, изготовленных из других сверхпроводников. [19]
Выше было показано, что предпосылкой возникновения сверхпроводимости является сильное акустическое взаимодействие между электронами и кристаллической решеткой. В противоположность этому хорошие нормальные проводники имеют в основном слабое взаимодействие между электронами и решеткой, и это обстоятельство главным образом и объясняет отсутствие у них сверхпроводимости. [20]
Покажем, как происходит затухание поля в сверхпроводнике. Но предварительно выясним, чем определяется электрический ток в сверхпроводнике. В нормальном проводнике плотность электрического тока пропорциональна электрическому полю. Ясно, что в сверхпроводнике такой связи не может быть, так как электроны в сверхпроводнике движутся без сопротивления, и поэтому даже бесконечно малое электрическое поле вызывало бы ток бесконечной силы. Это значит, что в сверхпроводн ике плотность тока должна быть связана не с электрическим, а с магнитным полем. В так же не может быть, поскольку эти векторы имеют разную природу: вектор j полярный, а вектор В аксиальный. Полярным вектором является, как. А, связанный с В соотношением В rot А. Поэтому в сверхпроводниках следует ожидать связи между величинами j и А - связи, естественно, линейной. Но непосредственный физический смысл имеет не векторный потенциал, а магнитное поле, так как к векторному потенциалу можно прибавить градиент любой скалярной функции, магнитное же поле, равное ротору векторного потенциала, при этом не изменяется. [21]
В 1837 введены Георгиевские знаменные флаги для флотских экипажей. АНДРЕЕВСКОЕ ОТРАЖЕНИЕ, отражение электронных квазичастиц от границы между нормальным проводником и сверхпроводником, сопровождающееся изменением типа квазичастиц ( электрон-дырка, дырка-электрон) и рождением или уничтожением в сверхпроводнике куперовской пары электронов. [22]
Излучение с частотой около 1011 Гц интенсивно поглощается сверхпроводниками. Это вытекает из эквивалентности энергии фотона такой частоты величине энергетической щели. При более высоких частотах энергия фотона превышает энергетическую щель, и сверхпроводник ведет себя, подобно нормальному проводнику. Частота 1011 Гц находится ниже частот, относящихся к ближнему краю инфракрасного и видимого спектров, чем и объясняется, почему металлы в сверхпроводящем состоянии выглядят как нормальные металлы и обладают той же самой низкотемпературной излучательной способностью. [23]
Как уже было отмечено, лондоновская область может появиться только вблизи Ткр. А является очень малой, а так как при со / А 1 металл мало отличается от нормального проводника, то лондоновская область не может продолжаться до самой критической температуры и, во всяком случае, ограничена сверху условием со А. [24]
Влияние механических напряжений на свойства сверхпроводников имеет два совершенно различных аспекта: эти напряжения не только приводят к обычным деформациям, за которыми следует разрушение материала, но и могут модифицировать его сверхпроводящие свойства. Оба - этих фактора необходимо учитывать при конструировании магнита, способного выдерживать большие механические напряжения. Технические сверхпроводники в настоящее время применяют исключительно в виде композитов, в которых сверхпроводник ( часто в форме очень тонких волокон) располагается в матрице из нормального проводника, например из меди или алюминия. Поэтому ниже рассматриваются в основном механические свойства композитных проводников. [25]
Сейчас мы кратко расскажем о некоторых недавно открытых органических системах, которые являются весьма многообещающими кандидатами на роль молекулярных нанопроводников и двумерных систем - как для физики, так и для технологии. Этот обзор крайне схематичен и предназначен только для того, чтобы возбудить интерес у читателя. Salem, 1986), так и слои из связанных молекул фуллерена, где с помощью электростатических затворов можно создавать относительно высокие двумерные электронные ( или дырочные) плотности. В системах первого типа наблюдались нетривиальные низкоразмерные эффекты, а в системах второго типа были обнаружены разнообразные электронные фазы, включая и специфически двумерные. Множество этих фаз включает как диэлектрическое состояние, так и нормальный проводник, фазы КЭХ и ДКЭХ, и, наконец, даже сверхпроводящее состояние. Специального внимания заслуживают системы из связанных фулеренных молекул. Интересно, что использование подходящих затворов может оказаться даже более эффективным, чем химическое допирование. [26]
Если слой диэлектрика сделать очень тонким ( менее 0 01 мкм), то электроны обоих сверхпроводящих слоев получают возможность проскакивать сквозь него в результате туннельного эффекта. Поскольку всю совокупность электронов в сверхпроводнике можно рассматривать как макроскопическую волну с определенной фазой, то туннельный переход сопоставим с взаимным наложением света от двух когерентных источников, которое ведет к возникновению интерференции: вследствие наложения электронных волн друг на друга через переход начинает проходить электрический ток, наблюдающийся и тогда, когда к сверхпроводникам не приложено напряжение. Прохождение тока через диэлектрик без приложения напряжения-удивительное явление, которое можно объяснить только на основании квантовой теории сверхпроводимости, и именно поэтому в данном случае трудно найти наглядное толкование. Тем не менее этот эффект вполне реален и подтверждается соответствующими экспериментами. У нормальных проводников электронные волны не имеют определенной фазы, так что подобные волны, проходящие через переход в обоих направлениях, взаимно гасятся в результате интерференции. Таким образом, при отсутствии напряжения в нормальных проводниках электрический ток не идет через переход. Когда же ток существует, на переходе наблюдается относительно большое падение напряжения. [27]
Предположим, что у нас имеется сверхпроводник во внешнем магнитном поле. В сверхпроводящих сплавах ( относящихся к так называемым сверхпроводникам второго рода) это разрушение происходит весьма своеобразным образом: тело сверхпроводника в направлении внешнего магнитного поля пробивают трубки тока, внутри которых проводимость имеет смешанный характер. Иначе говоря, там присутствует как нормальная, так и сверхпроводящая фаза, причем в центре ( вдоль так называемых абрикосовских нитей) проводимость является нормальной. В то же время за пределами трубок господствует сверхпроводимость. При дальнейшем повышении уровня внешнего магнитного поля число трубок также возрастает, заполняя в итоге весь сверхпроводник, превращая его в нормальный проводник. [28]
Если слой диэлектрика сделать очень тонким ( менее 0 01 мкм), то электроны обоих сверхпроводящих слоев получают возможность проскакивать сквозь него в результате туннельного эффекта. Поскольку всю совокупность электронов в сверхпроводнике можно рассматривать как макроскопическую волну с определенной фазой, то туннельный переход сопоставим с взаимным наложением света от двух когерентных источников, которое ведет к возникновению интерференции: вследствие наложения электронных волн друг на друга через переход начинает проходить электрический ток, наблюдающийся и тогда, когда к сверхпроводникам не приложено напряжение. Прохождение тока через диэлектрик без приложения напряжения-удивительное явление, которое можно объяснить только на основании квантовой теории сверхпроводимости, и именно поэтому в данном случае трудно найти наглядное толкование. Тем не менее этот эффект вполне реален и подтверждается соответствующими экспериментами. У нормальных проводников электронные волны не имеют определенной фазы, так что подобные волны, проходящие через переход в обоих направлениях, взаимно гасятся в результате интерференции. Таким образом, при отсутствии напряжения в нормальных проводниках электрический ток не идет через переход. Когда же ток существует, на переходе наблюдается относительно большое падение напряжения. [29]