Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Гуревич А.Вл. -> "Физика композитных сверхпроводников" -> 60

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 .. 54 55 56 57 58 59 < 60 > 61 62 63 64 65 66 .. 103 >> Следующая

они хорошо коррелируют с аналогичными величинами, рассчитанными
теоретически для случая плоскопараллельной пластинки. Найти точное анали
тическое решение задачи о развитии ограниченного скачка магни тного
потока для цилиндра в продольном внешнем магнитном поле не представляется
возможным. В работе [130], однако, показано, что по порядку величины
согласие между экспериментом и теорией удается получить, если
Рис. 4.16. Зависимости ДФ и д Тт от Ва. Расчет: а) по формуле (4.119) ;
в) по формуле (4.117). Эксперимент (б иг) [129J при Т" =1,69К (7); 2,88 К
(2); 3,5 К (2); 4,5 К (4); 5,16 К (5)
подставить в выражения (4.112), (4.117) и (4.119) значения частоты со и
инкремента нарастания неустойчивости 70, соответствующие геометрии
образцов. Последнее обстоятельство является существенным, так как
величины/Г(К, 7), АФ(Ва) и ATm(R, Ва) зависят от со и 70 экспоненциально,
т.е. весьма сильно.
§ 4.5. Токонесущая способность композитных сверхпроводников
Токонесущая способность композитного сверхпроводника определяется
максимальным значением транспортного тока 1,п, которое может быть
достигнуто при вводе тока в проводник. В ''динамическом" приближении
величину/,,, нетрудно найти с помощью критерия устойчивости
сверхпроводящего состояния (4.110). Рассмотрим простейший случай, когда
провод радиусом R из скрученного композитною сверхпроводника находится в
постоянном внешнем магнитном поле, перпендикулярном оси образца [154].
Пусть также в начальный момент времени транспортный ток в проводнике
отсутствует, а затем он начинает нарастать с заданной скоростью /.
143
Из критерия (4.110) следует, что для определения /," нужно, прежде всего,
найти распределение электрического поля в образце. В начальный момент
времени магнитное поле в скрученном композитном сверхпроводнике однородно
и равно Ва. Следовательно, при заданном значении / ток течет в области 6
<г<1 (см. рис. 3.6). Зависимость б(/) определяется тогда с помощью
соотношения 1
I(t)= 2nR2 f j(r)rdr. (4.121)
s
Так как j =" js, то из (4.121) находим, что б2 = 1 -I/Is. В
рассматриваемой геометрии задачи электрическое поле Е имеет только
компоненту, направленную вдоль оси провода. Величина Е(г) удовлетворяет
уравнению
dE д0/ 1
8<г<1. (4.122)
dr l-пк г
Учитывая, что Е(8) = 0, из (4.122) находим искомое распределение Е(г):
До/ г
Е(г) = In-, б<г<1. (4.123)
2v 8
С помощью (4.123) можно определить среднее значение напряженности
электрического поля:
, ^о/ г , г , Мо/
(Е >= f г In- dr= ------------------
я 6 6 2v
!n 6+^-(, -б2)]. (4.124)
Подставив в (4.124) выражение для б (г) , получим окончательно
<?¦>= - - [/ + |п(1 -0J, (4.125)
4 7Г
гдei = I/ls. Воспользовавшись критерием устойчивости сверхпроводящего
состояния (4.110), находим уравнение для определения im =Im/Is
[154]:
+ Jn(l - im) + Дэ'фф = 0. (4.126)
Здесь параметр ДЭфф есть
bjs
До/Z^/s
^эфф
SnhxJ
ЪТ
(4.127)
Зависимость /", (а~эфф) показана на рис. 4.17 сплошной линией.
С помощью уравнения (4.126) можно найти явные выражения для 'т(<*эфф) в
двух предельных случаях: аэфф > 1 и аэфф < 1. Действительно, если аЭфф >
1 (слабое охлаждение, большие плотности критического тока и т.д.), то <§
1 и,следовательно,
im =(2/Дэфф),/2 (4.128)
При "Эфф < 1 величина ~ 1 (0 < 1 - < 1) и
= 1 - ехр(- 1 -оГ'фф). (4.129)
144
1,0
0,9
0,8
0,7
?Н<х
т
it"
X X X
л л
<**
to
х
50 а.
'Зфф
15 30 50
6
Рис. 4.17. Зависимость iт ("эфф) • Сплошная линия - теория [ 154]; точки
- эксперимент для различных образцов и внешних условий [49,155]
.Из формулы (4.129), в частности, следует, что отличие значения im от 1
не превышает 1 % уже для аЭфф < 0,28.
Таким образом, в ''динамическом" приближении отношение I,n/Is для провода
из скрученного композитного сверхпроводника является функцией одной
переменной аЭфф. Оценим параметр оЭфф и максимальный транспортный ток 1т
для характерных значений величин, входящих в (4.127). Положим | bjJdT I
=isl(Tc - То), js = Ю9 А/м2, Тс-Т0 = 5К, h//s = 10~2, xs = 0,5, h = 102
Вт/м2 ¦ К,Л = 2 • 10~4 м,/= 102А/с. Тогда, как следует из (4.127) и
(4.126), аЭфф = 0,4, a Im - 0,97 Is. Если же, например, увеличить радиус
провода до R = 5 • I0'4 м, то при прежних значениях остальных параметров
аэфф = 1, a/OT = 0,84 Is. Приведенные оценки показывают, что в тех
случаях, когда устойчивость сверхпроводящего состояния нарушается малыми
возмущениями, величина /,", как правило, порядка Is.
10. А.Вл. Гуревич 145
Рис. 4.18. Зависимость /," (Ba)h R1. Теория - сплошная и штриховая линии;
эксперимент - точки [49]
В работах [49, 155] проведено детальное экспериментальное исследование
токонесущей способности для большого числа различных композитных
сверхпроводников. При этом, кроме /",, измерялись все величины,
необходимые для расчета параметра аЭфф. Экспериментальные данные,
полученные в [49, 155], представлены на рис. 4.17, где значения
переменной аЭфф вычислялись без использования подгоночных параметров. Там
Предыдущая << 1 .. 54 55 56 57 58 59 < 60 > 61 62 63 64 65 66 .. 103 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed