к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Критическое магнитное поле в сверхпроводниках

Критическое магнитное поле в сверхпроводниках - характерное значение напряжённости пост. магн. поля, превышение к-рого вызывает проникновение магн. поля с поверхности в глубь сверхпроводника на расстояния L, превышающие глубину проникновения магн. поля2538-33.jpg (см. Мейснера эффект ). Критическое магнитное поле зависит от температуры Т и свойств материала сверхпроводника.

В сверхпроводниках 1-го рода проникновение поля происходит в результате фазового перехода 1-го рода, а критическое магнитное поле HC - это такая напряжённость магн. поля, при к-рой плотность магн. энергии равна разности плотностей свободных энергий Fn-Fs в нормальном (несверхпроводящем, Рn)и в сверхпроводящем (Fs)состояниях: (т. н. термодинамическое2538-34.jpg K. м. п.).

В зависимости от формы образца магн. поле может локально достигать на нек-рых участках поверхности образца значения Нc даже при напряжённости приложенного поля 2538-35.jpg В интервале приложенных полей от этой величины до Hс образец будет находиться в промежуточном состоянии, т. ё. в нём будут одновременно существовать сверхпроводящие и нормальные области (домены ).Напр., диапазон существования промежуточного состояния для шара:2538-36.jpgдля пластины в перпендикулярном магн. поле: 2538-37.jpg Значения Нс в сверхпроводящих металлах 2538-38.jpg (табл.).

Значения Hс при нулевой температуре (ОК) для некоторых металлов (сверхпроводников 1-го рода)

2538-41.jpg

Фазовая диаграмма для сверхпроводника 2-го рода, имеющего форму длинного цилиндра. Нс - термодинамическое критическое поле, Тc- критическая температура.

Металл

Zn

Cd

Al

Ga

In

Sn

Pb

нс, э

53

30

99

51

283

306

803

В сверхпроводниках 2-го рода различают три критических магнитных поля: HC1, HC2 и HС3 (рис.). При напряжённости, меньшей нижнего критического магнитного поля HC1, магн. поле не проникает в сверхпроводник на глубину, превышающую 2538-39.jpg При магн. поле проникает в сверхпроводник в 2538-40.jpg виде т. н. вихревых нитей (вихрей сверхпроводящего тока), причём внутри вихря сверхпроводимость подавлена (т. н. смешанное состояние). Каждый вихрь несёт квант магн. потока (см. Квантование магнитного потока ).При увеличении напряжённости магн. поля до верхнего критического магнитного поля Нс2концентрация вихревых нитей возрастает, при Н = HС2 сверхпроводимость в объёме образца разрушается. Следы сверхпроводимости сохраняются до напряжённости H = HС3 лишь вблизи поверхности образца до глубины порядка длины когерентности2538-42.jpg волновой функции сверхпроводящих электронов (поверхностная сверхпроводимость).

Верхнее критическое магнитное поле HC2 представляет собой значение H, ниже к-рого нормальное состояние неустойчиво относительно возникновения малых зародышей сверхпро-водящей фазы. Деление сверхпроводников на 1-й и 2-й род происходит в зависимости от отношения2538-43.jpg У сверхпроводников 2-го рода 2538-44.jpg Обычно нижнее критическое магнитное поле HC1 заметно ниже Нc. В диапазоне2538-45.jpg возникновение сверхпроводимости не может приводить 2538-46.jpgк полному вытеснению магн. потока из образца, поскольку при полях2538-47.jpg полный эффект Мейснера энергетически невыгоден. В сверхпроводниках 1-го рода 2538-48.jpg и при уменьшении поля сначала достигается критическое магнитное поле Нс, происходит фазовый переход 1-го рода и реализуется полный эффект Мейснера.

Критическое магнитное поле для сверхпроводников 2-го рода (обычно сплавов) сильно зависят от их хим. состава. Для сплавов 2538-49.jpg Hс2 может достигать2538-50.jpg и более. Напр., для V3Ga при Т=0 К значение HC1=2009, HС2=3*106 Э (в этом веществе Hс=6*103 Э). У оксидных высокотемпературных сверхпроводников (сверхпроводников 2-го рода) наблюдается высокая анизотропия критического магнитного поля и критического тока.

В образцах малых размеров (тонких плёнках, полосках и т. п. с поперечными размерами, сравнимыми с X) возникновение и разрушение сверхпроводимости в магн. поле непосредственно не связано с величиной термодинамического критического магнитного поля, а в зависимости от поперечных размеров образца может осуществляться путём фазового перехода как 1-го, так и 2-го рода.

Литература по критическому магнитному полю в сверхпроводниках

  1. Де Жен П., Сверхпроводимость металлов и сплавов, пер. с англ., М., 1968.

H. Б. Копнин

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, в чем фокус эксперимента Майкельсона?

Эксперимент А. Майкельсона, Майкельсона - Морли - действительно является цирковым фокусом, загипнотизировавшим физиков на 120 лет.

Дело в том, что в его постановке и выводах произведена подмена, аналогичная подмене в школьной шуточной задачке на сообразительность, в которой спрашивается:
- Cколько яблок на березе, если на одной ветке их 5, на другой ветке - 10 и так далее
При этом внимание учеников намеренно отвлекается от того основополагающего факта, что на березе яблоки не растут, в принципе.

В эксперименте Майкельсона ставится вопрос о движении эфира относительно покоящегося в лабораторной системе интерферометра. Однако, если мы ищем эфир, как базовую материю, из которой состоит всё вещество интерферометра, лаборатории, да и Земли в целом, то, естественно, эфир тоже будет неподвижен, так как земное вещество есть всего навсего определенным образом структурированный эфир, и никак не может двигаться относительно самого себя.

Удивительно, что этот цирковой трюк овладел на 120 лет умами физиков на полном серьезе, хотя его прототипы есть в сказках-небылицах всех народов всех времен, включая барона Мюнхаузена, вытащившего себя за волосы из болота, и призванных показать детям возможные жульничества и тем защитить их во взрослой жизни. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution