Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Гуревич А.Вл. -> "Физика композитных сверхпроводников" -> 19

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 .. 13 14 15 16 17 18 < 19 > 20 21 22 23 24 25 .. 103 >> Следующая

плотности критического тока у соединения Nb3Sn в магнитном поле с Ва
5 - 6 Тл в 2 - 4 раза выше, чем у сплавов Nb-Ti. При Ва > 5 - 6 Тл это
различие становится еще больше, и оно быстро нарастает по мере увеличения
Ва. В магнитном поле с индукцией Ва ~10 Тл типичной для соединения Nb3Sn
является плотность критического тока / ~ 109 А/м2. Зависимость /с от В0
приведена на рис. 1.4, б для нескольких образцов из станида ниобия.
2) Проводимость. Удельное сопротивление р наиболее распространенных
жестких сверхпроводников Nb-Ti и Nb3Sn при Т >.ТС (т.е. в нормальном
состоянии) порядка (2-6) • 10-7 Ом • м. Это гораздо больше, чем у чистых
металлов. На рис. 2.8 приведены зависимости удельных сопротивлений сплава
Nb - 60% Ti (кривая 1) и соединения Nb3Sn (кривая 2) от температуры при
Ва =0. Видно, что увеличение р в интервале от Т ~ Тс до Т ~ 300 К весьма
незначительно.
Рис. 2.8. Зависимости Р"(Т): 1 - сплав Nb-Tv, .2 -соединение Nb3 Sn; 3 -
медь [ 54 ]
44
Таблица 2.1
Удельное сопротивление высокоомных сплавов Си-Ni и Си-Sn при различных
значениях концентрации Xjsjj и xSn [671
х№, ат.% р, 10" 8 Ом ¦ м
при /' 4 К при Т = 293 К
0 0,013 1,8
5 5,6 7,6
10 11,5 13,6
20 22,4 24,5
28 31,4 33,2
-xSn > ат'%
0 0,013 1,8
0,1 0,3 2,05
0,5 1,4 3,2
1,1 3,04 5,1
1,5 4,05 6,9
3,0 7,9 10,1
Удельное сопротивление технической меди, которую обычно используют в
композитных сверхпроводниках, порядка (1 - 2) • 10"10 Ом • м (при Т = 4,2
К). Это на 3-4 порядка меньше, чем значение р для жестких
сверхпроводников. Таким образом, даже при большой концентрации
сверхпроводника сопротивление композита в нормальном состоянии целиком
определяется металлом матрицы. На рис. 2.8 приведена также зависимость
р(Т) для технической меди (кривая 5) в случае, когда Ва - 0. Видно, что
изменение температуры от 4,2 до 300 К приводит к возрастанию р примерно
на два порядка. Следовательно, и при Т ~ 300 К сопротивление компоизта
определяется металлом матрицы.
Удельное сопротивление технического алюминия, как правило, в 2-3 раза
выше, чем у технической меди [54]. Однако в результате совершенствования
технологии изготовления композитов в них возможно будет использоваться
сверхчистый алюминий. Сопротивление его меньше, чем у технической меди в
10 - 20 и более раз.
Во многих многожильных композитах сверхпроводящие жилки окружены ободком
из высокоомного сплава Си-Ni. В области гелиевых температур величина р
для этого сплава (см. табл. 2.1) с хорошей точностью пропорциональна
jfNi, изменение же Т от 4 до 293 К сказывается на значении р
весьма слабо. Отметим еще, что удельное сопротивление, например, сплава
Си - 10% Ni примерно в 2 раза меньше, чем у распространенных жестких
сверхпроводников (Nb-Ti, Nb (Sn) в нормальном состоянии, и примерно в
1000 раз больше, чем у технической меди.
При изютовлении станида ниобия между ним и медной матрицей, как правило,
образуется высокоомный слой из бронзы Си-Sn. Из табл. 2.1 видно, что для
этого сплава р слабо зависит от Т, если xSn ^ 0,5 ат.%. Добав-
45
ление же в техническую медь олова с концентрацией всего в 1,1 ат.%
увеличивает ее удельное сопротивление при Т = 4 К примерно в 300 раз.
Проводимость жестких сверхпроводников Nb-Ti и Nb3Sn в нормальном
состоянии слабо зависит от индукции магнитного поля [54, 66]. Так,
например, при увеличении Ва от 0 до 7 Тл удельное сопротивление сплава Nb
- 50% Ti изменяется не более чем на 1 % [66].
Наличие магнитного поля существенно сказывается на проводимости
технической меди. В областа гелиевых температур при Ва >, 1 Тл изменение
ее удельного сопротивления Ар = р(Ва) - р(0) с хорошей точностью
описывается формулой [54]
АР -2^10--^",, (2.1)
Р(0)
р(0)
где р(0), р з о о - значения р при Ва = 0 и Т ^ 4,2 К, Т = 300 К
соответственно, а индукция Ва должна быть выражена в теслах. Из (2.1)
следует, например, что, если Ва = 5 Тл, а отношение р3оо/р(0) = 100, то
Др/р(0) = 1,15.
3) Теплопроводность. Из-за большого числа дефектов кристаллической
структуры для жестких сверхпроводников теплопроводность к оказывается
существенно меньше, чем для чистых металлов. На рис. 2.9, а изображены
зависимости к( Т) для технических меди и алюминия, соединения Nb3Sn и
сплава Nb - 60% Ti в интервале температур от 2 - 3 до 28 К. Видно, что
при всех значениях Т теплопроводность нормальных металлов, использующихся
для изготовления композитов, примерно на три порядка
г, к
тл
в
тл
Рис. 2.9. Зависимости к(Т): а) 1 - медь, 2 - алюминий, 3 - соединение
Nb3Sn, 4 - сплав Nb - 60 % Ti [ 54 ]; б) 1 медь. 2 - алюминий [54]; в)
эпоксидная смола [69]
Рис. 2.10. Распределение температуры у поверхности проводника, покрытого
слоем изоляции с толщиной dj
46
выше, чем у соответствующих жестких сверхпроводников. В связи с изучением
процесса распространения нормальной зоны по композитному сверхпроводнику
представляет интерес зависимость к(Т) для технических меди и алюминия при
температурах вплоть до 100 - 300 К. Эти данные приведены на рис. 2.9, б.
Предыдущая << 1 .. 13 14 15 16 17 18 < 19 > 20 21 22 23 24 25 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed