Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Гуревич А.Вл. -> "Физика композитных сверхпроводников" -> 13

Физика композитных сверхпроводников - Гуревич А.Вл.

Гуревич А.Вл., Минц Р.Г., Рахманов А.Л. Физика композитных сверхпроводников — М.: Наука, 1987. — 240 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikasverhprovodnikov1987.djvu
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 103 >> Следующая

говоря, не является ''истинным" сверхпроводником, даже при наличии
сильного пиннинга вихревой решетки, а понятие критического тока,
определенного как максимально возможный бездиссипативный ток, не имеет
своего буквального смысла. Это видно уже из самой формулы (1.47),
согласно которой физический смысл имеет лишь комбинация jс -/, 1п/Г0, но
не каждый из параметров jс. и Е0 по отдельности. В частности, замена Е0
произвольной величиной Е'0 приводит к переопределению / c-*jc - - /1 In
(/'у//;о), оставляя неизменной вольг-амперную характеристику (1.47).
Таким образом, jc можно рассматривать лишь как условную плотность тока,
разделяющую область / >; jL с малой проводимостью (о = о} ) и область /
<С/,. с большой проводимостью (о =/,//;'). Обычно при экспериментальном
определении величины jс принято считать, что jc отвечает напряженности
электрического поля Е = 10~4 В/м.
Слабая (логарифмическая) зависимость / (Е) в области Е <. Ef, а также тот
факт, что в жестких сверхпроводниках j \ /,, обеспечивают близость
плотности тока j к jc в широком интервале значений Е. Действительно,
уменьшение напряженности электрического поля, например, на пять порядков
(!) приводит (для/, =0,01 jс) к изменению j(Е) всего на 10%. Даже если Е-
10 3 В/м, а это соответствует минимальной величине, при кото-
рой, на сегодня, измерялись вольт-амперные характеристики
сверхпроводников [36], то / (/•') ~0,8/г. Здесь, для оценки, мы положили
= 10~4В/м, / 1 =0,01 jc. Таким образом, практически любое электрическое
поле наводит в жестком сверхпроводнике ток, плотность которого близка к
jс. Тем самым мы вновь приходим к модели критического состояния.
Справедливость ее в области E<i Ef, как видно из предыдущего, связана с
малостью отношения/ , jjс.
Вопрос о пределах применимости формулы (1.47) в области сверхнизких
напряженностей электрического поля (Е -* 0) остается пока открытым.
Принципиально при ?¦-*¦ 0 возможны два типа зависимостей /(/?):
1) 1(E) -*0, т.е. жесткий сверхпроводник в отношении своих
электрических свойств подобен нормальному металлу с экстремально высокой
проводимостью: 2) величина/(?') стремится к конечному пределу /с, который
3!
в отличие от jс и является ''истинной" плотностью критического тока
Имеющиеся к настоящему времени экспериментальные данные не позволяют
сделать однозначного выбора между этими двумя возможностями. Результаты
различных авторов зачастую противоречат друг другу. Во многом это
обусловлено экспериментальными трудностями, возникающими при исследовании
вольт-амперных характеристик в области E<Ef. Нижняя граница, до которой
формула (1.47) проверена достаточно надежно для жестких сверхпроводников,
составляет величину порядка 10~8 - 10'1 °В/м
Рассмотрим теперь некоторые физические механизмы, приводящие к нелинейной
вольт-ампериой характеристике сверхпроводников второго рода в слабых
электрических полях (Е ^ Ef). Одним из них является термоактивационный
крин (ползучесть) магнитного потока. Он связан с тем, что в результате
тепловых флуктуаций некоторая часть вихрей срывается с центров пиннинга,
даже если / <jc [33].
Качественно термоактивационный крин можно описать следующим образом. При
/ < /с, как было показано в § 1.1, для преодоления пиннинга на вихревую
нить необходимо подействовать силой F = (/' - /)Фо- Пусть размер
соответствующего центра пиннинга равен а0. В этом случае, чтобы
освободить вихрь, необходимо совершить работу порядка Еа0. Следовательно,
если /' < jc, то каждая вихревая нить находится в потенциальной яме.
Высота соответствующего ей потенциального барьера Vg порядка Еа0, т.е.
Здесь U", ~ До/сФо - характерная энергия связи вихря с центром пиннинга.
Число вихревых нитей, которые способны преодолеть потенциальный барьер Ug
в результате тепловых флуктуаций, пропорционально фактору ехр(- UglkBT),
где кв - константа Больцмана. Под действием силы Лоренца эти вихри
приходят "в движение и, следовательно, возникает электрическое иоле с
напряженностью
Здесь Е0 - константа, зависящая от параметров вихревой решетки и центров
пиннинга (см., например, [6, 33]). Из сравнения (1-47) и (1.55) видно,
что термоактивационный крип магнитного потока позволяет не только
объяснить логарифмический характер вольт-амперной характеристики, но и
получить выражение для jt:
*) Логарифмический характер зависимости /(?) для сплава РЬТ1 был
установлен вплоть до значений F ~ 10*1 * В/м |36|.
U с <) с) •
[34.35,37,43,48,49] *).
(1.54)
(1.55)
квТ _
(1.56)
32
jtl произв. eB. " j, ',10 8м 2/Л
j1,npou3B.ed.
5 10 15 20
а Ва,10~21п
_1___________I I /I______________L
1 3 5 6 7
6 йа,Тл
8Т, К
Рис. 1.14. Зависимости у, : а) от Ва для сплава РЬ - 10% Т1 (/-при
увеличении Ва\ 2 - при уменьшении Ва) (36); б) от Ва для композита из
сплава Nb Ti и меди (А -при концентрации сверхпроводника 32%, В - 44%)
[49);е) от Т для сплава Nb -15% Ti при Ва = 0,94 Тл [37]
Рис. 1.15. Зависимость It(Ba/BC2) для
сплава ln-25%Bi (Г0=3,38 К (/) ; 0,2 _|------------------1--------
Предыдущая << 1 .. 7 8 9 10 11 12 < 13 > 14 15 16 17 18 19 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed