Главное меню
Главная О сайте Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Аналитическая химия Ароматерапия Биотехнология Биохимия Высокомолекулярная химия Геохимия Гидрохимия Древесина и продукты ее переработки Другое Журналы История химии Каталитическая химия Квантовая химия Лабораторная техника Лекарственные средства Металлургия Молекулярная химия Неорганическая химия Органическая химия Органические синтезы Парфюмерия Пищевые производства Промышленные производства Резиновое и каучуковое производство Синтез органики Справочники Токсикология Фармацевтика Физическая химия Химия материалов Хроматография Экологическая химия Эксперементальная химия Электрохимия Энергетическая химия
Новые книги
Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 2" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 1" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 12" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 11" (Журналы)

Петрянов-соколов И.В. "Научно популярный журнал химия и жизнь выпуск 10" (Журналы)
Книги по химии
booksonchemistry.com -> Добавить материалы на сайт -> Другое -> Шмидт В.В. -> "Сверхпроводящее соединение ниобий- олово" -> 30

Сверхпроводящее соединение ниобий- олово - Шмидт В.В.

Шмидт В.В. Сверхпроводящее соединение ниобий- олово — М.: Металлургия, 1970. — 294 c.
Скачать (прямая ссылка): sverhprovodyashiy1970.djvu
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 90 >> Следующая


Дальнейшее понимание поведения сверхпроводника в магнитном поле может быть достигнуто в результате изучения распределения магнитного поля в сверхпроводнике. Очевидно, что поле не может затухать до нуля на бесконечно малом расстоянии внутри сверхпроводника. Должно существовать конечное расстояние, на которое поле проникает вглубь, характерное для данного материала. Это расстояние называется глубиной проникновения и обозначается к(Т).

На рис. 1 схематически показано распределение магнитного поля на границе между нормальной и сверхпро-

1 G. D. С о d у. RCA Laboratories.

98
водящей фазами. Количественно Я определяется формулой

Первая теория, удовлетворительно описавшая влияние поля на сверхпроводник, была предложена в работе

Рис. I. Изменение поля (с) и плотности сверхпроводящих электронов (б) на границе между^ сверхпроводящей и нормальной фазами:

А. —глубина проникновения поля; 6—корреляционная длина

Лондона [1]. Основываясь на идее обратимости сверхпроводящего перехода в магнитном поле и используя модель сверхпроводящих электронов с массой т*, плотностью ns и зарядом е, Лондон получил следующие уравнения для описания сверхпроводника при низких частотах:

о

(1)

—оо

Сверхпроводник Граница Нормальная (раза

\

(2)

(3)

?•

99
В уравнениях (2) и (3) Н — это приложенное внешнее поле, Js — плотность тока. Так, для плоской границы (рис. 1)

и поле затухает экспоненциально на характерном расстоянии

KL — [m*c2/(4nnse2]1/2.

Из уравнения (1) следует, что K=KL, и измерения глубины проникновения могут дать информацию о таких важных параметрах, как tis и т*. Если принять значения

ns«5- 1022 см-3, т*~9-10-28 г, е=4,8- НН0, то U»230A, что в 2—3 раза меньше величины, которая наблюдается экспериментально при очень низких температурах для элементарных сверхпроводников. Таким образом, результат Лондона, хотя и согласуется с опытом по порядку величины, но для установления количественного согласия требуется нереальная величина отношения т* кns.

Согласие теории с экспериментом зачастую оказывается лучшим для температурной зависимости Кь, чем для абсолютной глубины проникновения. Используя интерпретацию Лондона для величины ns, можно ожидать, что ns изменяется с температурой постольку, поскольку Кь меняется от очень малой величины при Тс до своей полной величины при Т=0° К- Гортер и Казимир [1] разработали модель перехода, которая дает температурную зависимость на основании двух экспериментальных фактов: наличия перехода второго порядка при Тс и того, что теплоемкость в сверхпроводящем состоянии пропорциональна Т3. Отождествляя параметр упорядочения их двухжидкостпой модели с величиной ns, имеем ".»1-(-?-)*.

и, таким образом,

-(№*

Здесь Ко — глубина проникновения при Г=0о К Эта температурная зависимость находится в очень хорошем согласии с экспериментальными данными для болыиин-

100
ства материалов. Малые, хотя и заметные отклонения от уравнения (4), наблюдаются у чистых металлов лишь при (Т/Тс) -*> 0, и как раз одним из достоинств теории сверхпроводимости БКШ [3] является предсказание ею этих отклонений. Поскольку изменения А наблюдать легче. чем определять абсолютное значение величины, а также поскольку отклонения от уравнения (4) малы, общеупотребительным стал метод1 определения h) по величине dk/dy.

Сейчас ясно, что хорошее согласие температурной зависимости Я с теорией Лондона—Гортера—Казимира является счастливой случайностью, так как признанная теория сверхпроводимости БКШ не использует двухжидкостную модель. Теория БКШ, однако, указывает на наличие щели в энергетическом спектре и различает сверхпроводящие электроны и нормальные «квазичастицы», которые при конечных температурах возбуждаются над щелью. Такие величины, как удельная теплоемкость и теплопроводность, которые приблизительно пропорциональны числу нормальных квазичастиц для не слишком низких температур, по своей зависимости от энергии напоминают двухжидкостную модель. Однако при очень низких температурах они подчиняются экспоненциальному закону, который, конечно, существенно отличается от закона пропорциональности [3]. Вероятно, это одно из объяснений хорошего совпадения зависимости А (Т) с уравнением (4), но до сих пор этот факт не совсем ясен.

Теория БКШ не только устанавливает температурную зависимость для глубины проникновения, но также дает возможность строго рассчитать величину Ао и ее зависимость от средней длины свободного пробега электрона. Необходимо отметить, что уравнение (3) не дает какой-либо зависимости от остаточного сопротивления. На основании измерений глубины проникновения на чистых металлах и сплавах, где параметры ns и т* были хорошо известны из данных по сопротивлению по аномалии скин-эффекта и по электронной теплоемкости, Пиппард

[5] создал полуэмпирическую теорию, которая позволила рассчитать как саму величину Ао, так и ее зависимость от среднего свободного пробега. Его ранние работы об-

¦ Другая методика предложена Дж. Р. Уолдрамом [4].
рели серьезную теоретическую базу в теории БКШ; они до сих пор остаются ценными ввиду их количественного согласия с экспериментом и важности тех физических понятий, которые были там введены.
Предыдущая << 1 .. 24 25 26 27 28 29 < 30 > 31 32 33 34 35 36 .. 90 >> Следующая

Авторские права © 2011 BooksOnChemistry. Все права защищены.
Реклама