Температура - сверхпроводник
Cтраница 1
Температура сверхпроводника поддерживается на уровне критической, при которой наступает сверхпроводимость. Поскольку переход к сверхпроводимости наблюдается в очень узком температурном интервале, то рабочая температура чувствительного слоя должна поддерживаться с точностью около 0 0001 К. Это исключает применение таких приборов вне лабораторных условий. [1]
В реальных условиях температура сверхпроводника всегда больше нуля и происходит возбуждение квазичастиц за счет тепловой энергии решетки. [2]
Соответственно и наибольшее возможное значение Вс0 магнитной индукции перехода ( критическая магнитная индукция) соответствует температуре сверхпроводника, ничтожно отличающейся от нуля Кельвина. Заштрихованная область OPQ на рис. 7 - 17 соответствует сверхпроводящему состоянию, а незаштрихованная область вне кривой PQ - нормальному состоянию материала. [3]
 |
Сравнение характеристик поперечного и. [4] |
В магнитных полях, несколько превосходящих критическое ( управляющий ток на 10 - 15 % больше / с), наличие скрытой теплоты при фазовом переходе из сверхпроводящего в нормальное состояние приводит к понижению температуры сверхпроводника и увеличению критического поля до значений, сравнимых с приложенным полем. Эти времена колеблются в пределах от 100 не до 1 мкс. [5]
Ширина энергетической щели уменьшается с повышением температуры. Если температура сверхпроводника отлична от нуля и такова, что & в7 - - 2Д, то многие куперовские пары разорвутся под влиянием теплового воздействия. Эти заполненные состояния уже не участвуют в создании пары, следовательно, не дают понижения энергии системы. Эти же состояния не участвуют теперь в формировании энергетической щели. [6]
Когда температура сверхпроводника поднимается выше О. К, все большее число электронов возбуждается тепловым образом в одиночные квазичастичные состояния. Эти возбуждения обладают свойствами квазичастиц в нормальном металле: они легко рассеиваются и могут приобретать или терять энергию сколь угодно малыми порциями. В то же самое время продолжает существовать конфигурация электронов, все еще коррелированных в куперовские пары, обеспечивающая сверхпроводящие свойства. [7]
 |
Зависимость коэффициента теплопроводности у. чистого олова от температуры.. плошная кривая - сверхпроводящее состояние. пунктирная кривая - нормальное. [8] |
При переходе металла в сверхпроводящее состояние изменяются не только его электрические характеристики. Как указывалось выше, при понижении температуры сверхпроводника электроны постепенно образуют пары и перестают переносить теплоту. [9]
Очевидно далее, что сверхпроводник, находящийся в сверхпроводящем состоянии, соответствующем точке 1, может быть переведен в нормальное состояние различными путями. Например, можно идти по пути повышения температуры сверхпроводника, сохраняя постоянной напряженность внешнего магнитного поля ( Н1 сопз. [10]
Таким образом, намагниченность является потенциальным источником энергии, наличие которой само по себе увеличивает свободную энергию сверхпроводника, хотя магнитное поле производит работу над электронами проводимости только во время перехода. Эта работа аккумулируется электронами и не приводит к увеличению температуры сверхпроводника; в действительности температура сверхпроводника в адиабатных условиях понижается во время вызванного магнитным полем перехода в нормальное состояние. [11]
Уравнение ( 5 - 26) было выведено в предположении о том, что давление внешней среды сохраняется постоянным. Представляет интерес выяснение закономерностей фазового перехода в сверхпроводниках в условиях, когда температура сверхпроводника сохраняется постоянной, а давление р и напряженность магнитного поля Я могут меняться. [12]
Таким образом, намагниченность является потенциальным источником энергии, наличие которой само по себе увеличивает свободную энергию сверхпроводника, хотя магнитное поле производит работу над электронами проводимости только во время перехода. Эта работа аккумулируется электронами и не приводит к увеличению температуры сверхпроводника; в действительности температура сверхпроводника в адиабатных условиях понижается во время вызванного магнитным полем перехода в нормальное состояние. [13]
Наряду со спаренными электронами в сверхпроводнике существует и обычный электронный газ - газ индивидуальных электронов. Таким образом, в сверхпроводнике существуют как бы две жидкости, одна обычная, а другая сверхпроводящая ( ср. Если температура сверхпроводника начинает повышаться от нул й градусов, то тепловое движение будет разрывать все большее и большее число пар электронов - доля обычного электронного газа будет расти. Наконец, наступит критическа я температура, при которой исчезнут последние спаренные электроны. [14]
Наряду со спаренными электронами в сверхпроводнике существует и обычный электронный газ - газ индивидуальных электронов. Таким образом, в сверхпроводнике существуют как бы две жидкости, одна обычная, а другая сверхпроводящая ( ср. Если температура сверхпроводника начинает повышаться от нуля градусов, то тепловое движение будет разрывать все большее и большее число пар электронов - доля обычного электронного газа будет расти. Наконец, наступит критическая температура, при которой исчезнут последние спаренные электроны. [15]
Страницы: 1 2