КРИТИЧЕСКОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ


КРИТИЧЕСКОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ
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. поля 2538-33.jpg (см. Мейснера эффект). К. м. п. зависит от темп-ры Т и свойств материала сверхпроводника.

В сверхпроводниках 1-го рода проникновение поля происходит в результате фазового перехода1-го рода, а К. м. п. HC - это такая напряжённость магн. поля, при к-рой плотность магн. энергии равна разности плотностей свободных энергий Fn-Fs в нормальном (несверхпроводящем, Р n )и в сверхпроводящем (Fs )состояниях: (т. н. термодинамическое 2538-34.jpg K. м. п.).

В зависимости от формы образца магн. поле может локально достигать на нек-рых участках поверхности образца значения Н c даже при напряжённости приложенного поля 2538-35.jpg В интервале приложенных полей от этой величины до H с 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 Н с в сверхпроводящих металлах 2538-38.jpg (табл.).

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

Металл

Zn

Cd

Al

Ga

In

Sn

Pb

н с, э

53

30

99

51

283

306

803

В сверхпроводниках 2-го рода различают три К. м. п.: HC1, HC2. и H С3 (рис.). При напряжённости, меньшей нижнего К. м. н. 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 К. м. п. Н с2 концентрация вихревых нитей возрастает, при Н= H С2 сверхпроводимость в объёме образца разрушается. Следы сверхпроводимости сохраняются до напряжённости H = H С3 лишь вблизи поверхности образца до глубины порядка длины когерентности 2538-42.jpg волновой ф-ции сверхпроводящих электронов (поверхностная сверхпроводимость).

2538-41.jpg

Фазовая диаграмма для сверхпроводника 2-го рода, имеющего форму длинного цилиндра. Н с - термодинамическое критическое поле, Т c- критическая температура.


Верхнее К. м. п. 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 отношения 2538-43.jpg У сверхпроводников 2-го рода 2538-44.jpg Обычно нижнее К. м. п. HC1 заметно ниже Н c. В диапазоне 2538-45.jpg возникновение сверхпроводимости не может приводить 2538-46.jpgк полному вытеснению магн. потока из образца, поскольку при полях 2538-47.jpg полный эффект Мейснера энергетически невыгоден. В сверхпроводниках 1-го рода 2538-48.jpg и при уменьшении поля сначала достигается К. м. п. Н с, происходит фазовый переход 1-го рода и реализуется полный эффект Мейснера.

К. м. п. для сверхпроводников 2-го рода (обычно сплавов) сильно зависят от их хим. состава. Для сплавов 2538-49.jpg H с2 может достигать 2538-50.jpg и более. Напр., для V3Gaпри Т=0К значение HC1=2009, H С2=3*106 Э (в этом веществе H с=6*103 Э). У оксидных высокотемпературных сверхпроводников (сверхпроводников 2-го рода) наблюдается высокая анизотропия К. м. п. 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 термодинамич. К. м. п., а в зависимости от поперечных размеров образца может осуществляться путём фазового перехода как 1-го, так и 2-го рода.

Лит.: Де Жен П., Сверхпроводимость металлов и сплавов, пер. с англ., М., 1968. H. Б. Копнин.

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. . 1988.


.

Смотреть что такое "КРИТИЧЕСКОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ" в других словарях:

  • КРИТИЧЕСКОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ — значение напряженности магнитного поля, при достижении которого магнитное поле проникает в сверхпроводник и вызывает его переход в несверхпроводящее (нормальное) состояние (см. также Мейснера эффект) …   Большой Энциклопедический словарь

  • КРИТИЧЕСКОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ — в сверхпроводниках, характерное значение напряжённости магн. поля Hк, выше к рого происходит полное или частичное проникновение магн. поля в сверхпроводник. При H …   Физическая энциклопедия

  • критическое магнитное поле — значение напряжённости магнитного поля, при достижении которого магнитное поле проникает в сверхпроводник и вызывает его переход в несверхпроводящее (нормальное) состояние (см. также Мейснера эффект). * * * КРИТИЧЕСКОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ КРИТИЧЕСКОЕ… …   Энциклопедический словарь

  • Критическое магнитное поле —         в сверхпроводниках, характерное значение напряжённости магнитного поля Нк, выше которого происходит полное или частичное проникновение магнитного поля в сверхпроводник. При Н < Нк магнитное поле в сверхпроводник не проникает, его… …   Большая советская энциклопедия

  • критическое магнитное поле — [critical magnetic field] величина напряженности магнитного поля, превышение которой связано с частичным или полным проникновением внешнего магнитного поля в сверхпроводник (Смотри Сверхпроводимость), Смотри также: Поле тепловое поле поле зрения …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • КРИТИЧЕСКОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ — значение напряжённости магн. поля, при достижении к рого магн. поле проникает в сверхпроводник и вызывает его переход в несверхпроводящее (нормальное) состояние (см. также Мейснера эффект) …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Магнитное поле —         силовое поле, действующее на движущиеся электрические заряды и на тела, обладающие магнитным моментом (См. Магнитный момент), независимо от состояния их движения. М. п. характеризуется вектором магнитной индукции В, который определяет:… …   Большая советская энциклопедия

  • МАГНИТНОЕ ЭКРАНИРОВАНИЕ — (магнитная защита) защита объекта от воздействия магн. полей (постоянных и переменных). Совр. исследования в ряде областей науки (физика, геология, палеонтология, биомагнетизм) и техники (космич. исследования, атомная энергетика,… …   Физическая энциклопедия

  • поле зрения — [field of vision (view)] часть пространства (плоскости), изображенная оптической системой. Величина поля зрения определяется входящими в систему деталями (оправами линз, призм и зеркал, диафрагмами и пр.), которые ограничивают пучок лучей света.… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • Поле — [field]: Смотри также: тепловое поле критическое магнитное поле поле зрения …   Энциклопедический словарь по металлургии


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»

We are using cookies for the best presentation of our site. Continuing to use this site, you agree with this.