double arrow

Понятия низкотемпературоной и высокотемпературной сверхпроводимости

В настоящее время известно две разновидности сверхпроводимости: низкотемпературная (НТСП) и высокотемпературная (ВТСП).

К настоящему времени практически применяются материалы с критическими температурами (), изменяющимися в пределах от 0,0005 K (Mg) до 23,2 К (Nb3Ge) и 39 К у диборида магния (MgB2). По состоянию на октябрь 2007 г. наивысшая температура, при которой наблюдалась сверхпроводимость, составляет = 138К (-135 °C) для керамического материала, состоящего из таллия, ртути, меди, бария, кальция, стронция, и кислорода. На февраль 2008 г. наивысшую температуру удалось довести до =181К для вещества (Sn1.0Pb0.4In0.6)Ba4Tm5Cu7O20.

При реализации явления сверхпроводимости сопротивление материала снижается приблизительно в раз. У сверхпроводников первого рода при изменении магнитного поля происходит скачкообразное изменение сопротивления, а у сверхпроводников второго рода – плавное.

Достаточно сильное магнитное поле при определенной температуре разрушает сверхпроводящее состояние вещества. Магнитное поле с напряженностью , которое при данной температуре вызывает переход вещества из сверхпроводящего в нормальное состояние, называется критическим полем (). При уменьшении температуры сверхпроводника величина возрастает. Зависимость величины критического поля от температуры с хорошей точностью описывается выражением:

, (6.1)

где: — критическое поле при нулевой температуре.

Помимо нулевого электрического сопротивления, второе принципиальное свойство сверхпроводников — полное выталкивание магнитного поля (эффект Мейснера). Сверхпроводимость исчезает и при пропускании через сверхпроводник электрического тока, с плотностью большей критической поскольку он создаёт магнитное поле, больше критического.

Переход вещества в сверхпроводящее состояние сопровождается изменением его тепловых свойств. Так, в отсутствие магнитного поля при температуре перехода скачкообразно изменяется теплоёмкость. При наличии магнитного поля изотермический переход из сверхпроводящего состояния в нормальное связан со скачкообразным изменением теплопроводности. Эти явления являются характерными признаками фазового перехода II рода.

 

Читайте также:

Теоретические основы построения и функционирования искусственных нейроноподобных устройств

Понятие «мягких измерений»

Вернуться в оглавление: Современные фундаментальные и прикладные исследования в приборостроении


Сейчас читают про: