Физика твердого тела: Письменные лекции. Шерстюк А.И. - 38 стр.

UptoLike

Составители: 

Температура, при которой происходит переход в сверхпроводящее
состояние, называется критической температурой перехода и
обозначается Т
к
. График зависимости удельного сопротивления
сверхпроводящего материала от абсолютной температуры представлен на
рисунке 17 (кривая 2). Наиболее высокой температурой Т
к
из чистых
металлов обладает ниобий (9,46 К), а из сплавовNb
3
Ge (23 K). В 1986 -
1987 гг. был обнаружен ряд высокотемпературных сверхпроводников с
критической температурой 100 К и выше. Такая температура достигается
с помощью жидкого азота. В отличие от гелия, жидкий азот получают в
промышленном масштабе. Все открытые до сих пор
высокотемпературные сверхпроводники принадлежат к группе
металлооксидной керамики. Огромный интерес к таким
сверхпроводникам обусловлен, в
частности, тем, что использование
сверхпроводящих линий электропередач полностью устранит потери
мощности в проводах.
Сверхпроводимость не исчерпывается только обращением в нуль
электрического сопротивления проводника (идеальной проводимостью).
Для сверхпроводящего состояния характерно также то, что магнитное
поле не проникает а толщу сверхпроводника, поскольку во внешнем
магнитном поле В
0
в нем возникают индукционные токи, которые по
закону Ленца создают магнитную индукцию B = µH, компенсирующую
внешнюю индукцию. В результате магнитная индукция внутри тела
будет: B = B
0
+ B = 0. Линии индукции выталкиваются из тела и огибают
его (Рисунок 18). В результате сверхпроводник обладает нулевой
магнитной проницаемостью, (µ = 0) т.е. является идеальным
диамагнетиком. Это явление получило название
эффекта Мейсснера.
Достаточно сильное внешнее магнитное поле разрушает
сверхпроводящее состояние. Значение магнитной индукции, при котором
это происходит, называется
критическим полем и обозначается В
к
.
Величина В
к
зависит от температуры образца:
B
k
(T) = B
k0
[1 – (T/T
k
)
2
] (58)
При критической температуре В
к
= 0. С понижением температуры Вк
возрастает, приближаясь в величине В
к0
- значению критического поля
при нулевой температуре. Примерный ход этой зависимости представлен
на рисунке 19. В обычных сверхпроводниках В
к0
меньше 0,1 Тл.
Состояние сверхпроводимости разрушается также магнитным полем
самого тока в сверхпроводнике. Это происходит при таком значении силы
тока I
k
(критический ток), что магнитное поле у поверхности образца