WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаФізика → Високотемпературна зверхпровідність - Курсова робота

Високотемпературна зверхпровідність - Курсова робота

лiнiйностi рiвняння (1.3.1) поверхневий імпеданс не залежить вiд амплiтуд електричного i магнiтного полiв i визначається лише параметрами металу.
1.4. Залишковий поверхневий НВЧ опiр в надпровіднику.
В попереднiх роздiлах була побудована модель, що описує основнi електродинамiчнi властивостi ВТНП. Найбiльш залежність поверхневого імпедансу від температури важливими з точки зору застосування ВТНП в НВЧ та швидкодiючих пристроях є температурнi i частотнi залежностi Z цих матерiалiв[4].
Проте при достатньо низьких температурах експериментальна починає відхилятися від теоретичної, а при Т 0 вона досягає асимптотичного значення.Тобто, гранично досягненнi параметри реальних надпровiдних зразкiв визначаються їх реальною структурою, однорiднiстю, наянiстю дефектiв i т.д.
Рис 1.4.1. Плівка ВТНП з включеннями ненадпровідної фази: а - модельне представлення; б - гранули, розділені ненадпровідними прослойками.
Дивимось модельну структуру ( рис.1.4.1 а ) надпровідникової плівки, пронизаної циліндрами із матеріала, який володіє нормальною провідністю. Такі циліндри можуть бути утворені нормально провідною фазою, яка розташована між надпровідними гранулами, які
володіють стовбчатою структурою ( рис.1.4.1 б ). Властивості між гранульних контактів не приймаються до уваги, поскільки нас цікавить лише наявність нормальної фази між гранулами. Допустимо, що нормальні стовбчики мають циліндричну форму з діаметром 2а, в той як на кожний стовбчик припадає середня площа R0 поверхні плівки. Оцінимо долю об'єму плівки , яку займають нормальні циліндри:
. (1.4.1)
Припустимо, що a<< L, > N, оскільки в надпровіднику при T<При відомій величині ext i in легко подати зв'язок між напруженням зовнішнього Еext і внутрішнього Ein електричного поля. Для циліндра, вісь якого перпендикулярна вектору поля, цей зв'язок має вигляд:
. (1.4.4)
Підставляючи (1.4.2 , 1.4.3) в (1.4.4), отримаємо
, (1.4.5)
де , S= i/ N. Замітимо, що Ein=2 Еext при S<<1, тобто на низьких частотах поле концентрується в нормальних включеннях. На досить високих частотах
, (1.4.6)
що при i < N дає ослаблення поля всередені включень. Запишемо вираз для густини струму в основній масі надпровідника
(1.4.7)
і всереднні нормальних електричних включень .
Визначемо середній ефективний струм
. (1.4.8)
Покладаючи зв'язок між jeff i Eext у вигляді
, (1.4.9)
знайдемо
; (1.4.10)
. (1.4.11)
Незначна зміна L за рахунок нормально провідних включень не представляє інтересу, в той час як eff може сильно перебільшувати N, що повинно вплинути на величину R. Використовуючи отримані вирази для eff , отримаємо для плівки співвідношення, яка містить нормальні включення
, (1.4.12)
де
. (1.4.13)
З даних розрахунків [ 12 ] отримано, що для неоднорідного надпровідника в інтервалі частот 10-3< <3 10-2 поверхневий опір змінюється пропорційно при =0,03 і пропорційно 1/2 при =0,1, в той час як для однорідного надпровідника R 2. Якщо при ТПри поганій якості технології плівка може представляти собою систему кристалітів, з'єднаних між собою задопомогою контактів, володіючих якостями джозефсонівських слабких зв'язків, і в цьому випадку R помітно збільшується. В експеременті можна відрізнити однорідну плівку від плівки, що містить систему джозефсоновських контактів, поміщаючи зразок в постійне магнітне поле і досліджуючи залежність R(H).
Експериментальнi данi [ 5 ] свiдчать про те, що додатковi втрати також пов'язанi iз захопленим магнiтним потоком. При охолодженнi в момент переходу у надпровiдний стану в надпровiднику може бути захоплений магнiтний потiк, пов'язаний з ненульовим значенням напруженостi магнiтного поля в робочому об'ємi. Домiшки, особливо магнiтнi, викликають локальнi змiни надпровiдної щiлини i призводять до виникнення в околi точок їх розташування iзольованих нормальних областей. Нерiвностi поверхнi навiть мiкроскопiчного масштабу призводять до значних втрат. Гострий виступ на поверхнi надпровiдника викликає вищу напруженiсть магнiтного поля, нiж в середньому поблизу поверхнi, вона може навiть перевищувати її критичне значення.
1.5. Поведінка надпровідників в зовнішніх магнітних полях. Надпровідники другого роду.
Магнітні властивості надпровідників характеризуються двома параметрами: глибиною проникнення L слабкого постійного поля в внутрішні області надпровідника, яку ввели Лондони і довжиною когерентності 0, введену Піппардом.
В квазімікроскопічній теорії Гінзбурга -Ландау був введений безрозмірний параметр =L/ 0. Для чистих металів ( олова, алюмінія, ртуті та інші ) значення мале. Наприклад, для ртуті =0,16. Тому в роботі Гінзбурга - Ландау розглядались тільки випадки, коли .
В 1957 році А.А. Абрикосов показав, що з теорії Гінзбурга - Ландау витікає можливість існування двох груп надпровідників. До першої відносяться надпровідники із значеннями , котрі були названі надпровідниками першого роду. В них в зовнішньому полі НДо другої групи відносяться надпровідники, у яких в де-якому інтервалі магнітних полів відбувається часткове проникнення магнітного поля в масивний надпровідник. До цієї групи відносяться надпровідники з значеннями . Це сплави, наприклад свинець - вісмут, свинець - талій, ртуть - кадмій та деякі нечисті метали, у яких довжина когерентності 0 мала.
Надпровідники із значеннями називаються надпровідниками другого роду. Вони характеризуються двома критичними полями Нс1 та ( рис.1.5.1) . В них зовнішнє поле не проника всередену масивного зразка до Н= Нс1. При збільшенні зовнішнього поля від Нс1 до Нс2 поле частково проникає всередену зразка так, що індукція поля зростає і при Нс2 наближається до значення, характерного для нормального метала. Електричний опір зразка при наближенні до поля Нс2 залишається рівним нулю.
В масивних надпровідниках другого роду верхнє критичне поле пов'язане з нижнім співвідношнням
.
Loading...

 
 

Цікаве