Cтраница 2
Экспериментальные доказательства необходимости упомянутой связи не очень многочисленны, но весьма убедительны. Во-первых, это-изменение глубины проникновения магнитного поля с концентрацией примесей индия ( последняя изменяется от нуля до 3 %; см. гл. Наблюдалось уменьшение глубины проникновения почти в 2 раза, хотя в критической температуре не было заметно почти никакого изменения. По мнению Пиппарда, изменение глубины проникновения поля означает уменьшение длины свободного пробега электронов благодаря наличию примесей атомов индия и соответствующее уменьшение длины когерентности. Глубина проникновения имеет максимум, когда угол 6 между осью кристалла и осью четвертого порядка равен 60 и уменьшается для всех других углов ( см. гл. Это изменение не может быть объяснено предположением о тензорном характере параметра Л в уравнении Лондона, поскольку такое предположение приводило бы к монотонной зависимости от величины угла. Пиппард наблюдал соответствующее изменение в высокочастотном сопротивлении нормального олова, что опять не может быть объяснено простым учетом тензорного характера проводимости; для объяснения приходится привлекать теорию аномального скин-эффекта. В последнем случае средняя длина свободного пробега электрона больше толщины скин-слоя, так что электрическое поле, действующее на электрон, существенно изменяется на протяжении длины свободного пробега. [16]
Экспериментальные доказательстла необходимости упомянутой связи не очень многочисленны, но весьма убедительны. Во-первых, это-изменение глубины проникновения магнитного поля с концентрацией примесей индия ( последняя изменяется от пуля до 3 %; см. гл. Наблюдалось уменьшение глубины проникновения почти л 2 раза, хотя л критической температуре не было заметно почти никакого изменения. Но мнению Пшшарда, изменение глубины проникнолеппя поля означает уменьшение длины свободного пробега электронов благодаря наличию примесей атомов индия и соответствующее уменьшение длины когерентности. Глубина проникновения имеет максимум, когда угол 0 между осью кристалла и осью четвертого порядка равен ( Ю и уменьшается для всех других углов ( см. гл. Это изменение не может быть объяснено предположением о тензорном характере параметра А в уравнении Лондона, поскольку такое предположение пршюдпло бы к монотонной зависимости от величины угла. В последнем случае средняя длина свободного пробега электрона больше толщины скипелся, так что электрическое ноле, дейстнугощее па электрон, существенно изменяется на протяжении длины свободного пробега. [17]
Расстояние, на котором напряженность поля уменьшается на 63 %, составляет - 10 - 5 см в мягких сверхпроводниках. Это расстояние называется глубиной проникновения магнитного поля. Глубину проникновения можно просто рассчитать следующим образом. [18]
Из табл. 2 следует, что даже при относительно небольшом давлении ( 100 кгс / см2) медная гильза неприменима, так как по условию прочности ее толщина должна составить 10 мм. При частоте тока 50 Гц глубина проникновения магнитного поля для медной гильзы равна 9 мм. В этом случае почти вся энергия магнитного поля будет затрачена на образование вредных вихревых токов в гильзе. Гильза будет нагреваться, а ротор вращаться не будет или будет иметь ничтожный вращающий момент. [19]
К одному из наиболее важных экспериментальных фактов относится эффект экранирования магнитного поля сверхпроводниками. Опыт показывает, что силовые линии магнитного поля, проходящие внутри нормального металла ( / / - 1), помещенного во внешнее магнитное поле, при достижении критической температуры перехода в сверхпроводящее состояние сразу исчезают внутри сверхпроводника ( рис. 28); глубина проникновения магнитного поля в сверхпроводник примерно равна 5 10 - 6 см, а в остальной области сверхпроводника магнитное поле практически равно нулю. Вблизи поверхности, в области существования магнитного поля, циркулируют сверхпроводящие поверхностные токи, энергия которых не растрачивается на джоулево тепло. [20]
В реальных сверхпроводниках существует некоторая глубина проникновения 8 магнитного поля. Экспериментально установлено, что распределение поля по глубине сверхпроводника зависит от геометрической формы образца и его температуры. При температурах, которые на 1 - 2 К ниже температуры перехода, глубина проникновения магнитного поля в сверхпроводники имеет величину порядка 10 s см. Поэтому в тонких сверхпроводящих пленках толщиной в 10 - б см и меньше магнитное поле нигде не равно нулю. [21]
Не проникая в глубь сверхпроводника, магнитное поле может существовать в его поверхностном слое. В этом слое индукция магнитного поля отлична от нуля. В слое протекают незатухающие токи, экранирующие от внешнего поля области сверхпроводника, удаленные от поверхности. Глубина проникновения магнитного поля в сверхпроводниках ( толщина слоя, в котором индукция поля отлична от нуля) является одной из основных характеристик сверхпроводника. Обычно она составляет несколько сотен ангстрем. [22]
При магнитной записи поля дефекта, согласно выражению (1.1), на ленту действуют одновременно поля подмагничивания и дефекта. Ранее отмечалось, что наилучший контраст магнитной записи наблюдается, когда подмагничивающее поле сравнимо со значением коэрцитивной силы ленты. Если напряженность внешнего поля значительно меньше коэрцитивной силы, запись происходит на начальном пологом участке магнитной характеристики ленты и остаточная намагниченность имеет малый градиент. Кроме того, было показано, что глубина проникновения магнитного поля в тело ферромагнетика существенно зависит от амплитуды действующего поля. [23]
Метод вихревых токов успешно использован А. Л. Дорофеевым [30] при исследовании распределения концентрации углерода по глубине цементированного слоя на цилиндрических образцах. Комплексное сопротивление катушки в каждом случае зависит от усредненного значения концентрации углерода в слое, соответствующем глубине проникновения магнитного поля. Падение напряжения на концах катушки с испытуемым образцом сравнивается с падением напряжения на концах такой же катушки со вставленным в нее эталонным образцом при помощи простой мостовой схемы, в диагонали которой включен измерительный прибор. [24]
Согласно диамагнитной гипотезе, в односвязном теле при наличии внешнего магнитного поля существует единственное распределение токов. Флуктуации происходят вблизи этого стабильного распределения. За исключением лишь области самых высоких частот, изменение токов с изменением внешнего магнитного поля происходит адиабатически, и поэтому диссипации энергии не возникает. Электрические поля в теле существуют лишь при переменных внешних полях и только на расстояниях от поверхности, не превышающих глубину проникновения магнитного поля. При достаточно высоких частотах эти флуктуирующие электрические поля должны давать вклад в диссипацию энергии, описываемую членом с нормальной электропроводностью сверхпроводящей фазы, как это вытекает из двухжидкостной модели. Возможно также, что возникает диссипация, связанная с релаксационными процессами в распределении сверхпроводящих токов. [25]
Согласно диамагнитной гипотезе, в одпосвязпом теле при наличии внешнего магнитного поля существует единстпепноо распределение токов. Флуктуации происходят вблизи этого стабильного распределения. За исключением лишь области самых высоких частот, изменение токов с изменением внешнего магнитного ноля происходит адиабатически, и поэтому диссипации энергии не возникает. Электрические ноля в теле существуют лишь при переменных внешних полях и только па расстояниях от поверхности, не превышающих глубину проникновения магнитного поля. При достаточно высоких частотах эти флуктуирующие электрические поля должны давать вклад в диссипацию энергии, описываемую членом с нормальной электропроводностью сверхпроводящей фазы, как это вытекает из двухжидкостной модели. Возможно также, что возникает диссипация, связанная с релаксационными процессами в распределен сверхпроводящих токов. [26]
Информация о сверхпроводящих свойствах NbsSn также недостаточна. Полученный таким образом материал непригоден для многих измерений. Метод химического осаждения NbsSn позволяет получать высокогомогенные образцы определенного состава, что в первый раз дало возможность провести некоторые эксперименты, включая измерения глубины проникновения магнитного поля в сверхпроводящем состоянии ( см. стр. [27]
Существуют различные пути для разработки более удовлетворительной теории, основывающейся на модели с энергетической щелью. Было бы желательно ввести параметр упорядочения. Другая возможность состоит в том, чтобы в качестве параметра упорядочения использовать ширину щели. Подобную теорию следует развивать, если эксперимент или теория укажут па действительное существование энергетической щели. Например, теория Гортсра-Казимира в своих выводах об изменении глубины проникновения магнитного поля с температурой лучше всего оправдывается при высоких температурах, вблизи 7 ьр. Возможно, что правильная теория соответствовала бы модели Гортера-Казимира при высоких температурах ( У 0 5 7 кр. [28]