Физика композитных сверхпроводников - Гуревич А.Вл.
Скачать (прямая ссылка):
термомагнитомеханической неустойчивости) переходе его в нормальное
состояние.
Большая неопределенность в параметрах, характеризующих механические
свойства жестких и композитных сверхпроводников, не позволяет в настоящее
время сделать какие-либо обоснованные оценки для определения роли того
или иного механизма Перехода пластически деформируемого проводника в
нормальное состояние в условиях различных экспериментов. Следовательно, в
той же мере, как правило, остается неопределенным и конкретный механизм
тренировки коротких образцов. Отметим лишь, что в ряде работ переход
пластически деформируемого сверхпроводника в нормальное состояние
сопровождался скачками пластической деформации и носил характер
развивающейся неустойчивости [180-182].
Продемонстрируем, в заключение, ряд особенностей тренировки композитных
сверхпроводников, обнаруженных экспериментально в работе [175]. На рис.
4.24 изображена зависимость о,"(и), полученная в [175] для композитного
сверхпроводника с транспортным током /при различных
159
ж x x л X X XX X X* *
сР'
¦ rm ш
D о^°л
%
Д 1
о г
О 3 • 4
х 5
6",Юен1мг
О
J-
10
30
40
Рис. 4.24. Зависимость о", (и) в процессе тренировки короткого композита
из сплава Nb -Ti и меди при i =0.98 (/); 0,95 (2); 0,92 (2); 0,90(4);
0,80 (J) [175]
Рис. 4.25. Влияние предварительного механического нагружения на процессы
тренировки короткого композита из сплава Nb-Ti и меди 0 - Д°
предварительного нагружения, 2 - после него) для 1 = 0,95. Нагружение
проводилось при Т = 300 К и состояло из пяти циклов, в которых значение
оувеличивапосьот 3,6 • 10е до 12 • 10* Н/м5 [175]
значениях отношения i = I/Is. Видно, что чем больше величина /, тем
меньше предельное механическое напряжение от. Это хорошо коррелирует как
с механизмом тренировки, обусловленным наличием термомагнитомеханической
неустойчивости (см. критерий (4.153)), так и с механизмом тренировки,
обусловленным медленным разогревом образца до Т,.. Деформационное
упрочнение материала снижает скорость пластической деформации (при
заданной величине о). Уменьшение ёр ведет к увеличению максимального
значения о", для каждого из обсуждавшихся механизмов тренировки. Это, в
частности, подтверждается изображенными на рис. 4.25 зависимос-
Рис. 4.26. Зависимость (/(Г) для двух датчиков, прикрепленных к концам
композита из сплава Nb-Ti и меди' для первых пяти циклов тренировки
короткого образца; U, - сплошная линия; Чг - штриховая [175]
160
тями Вт(п) для композитного сверхпроводника [175], полученными до и после
его предварительного нагружения, приводившего к упрочнению образца.
На кривых от(п) и 1т(п), как правило, имеются две отчетливо выраженные
области. При малых п тренировка ведет к быстрому росту от и 1т. Затем
этот рост заметно снижается и существенное увеличение от и /,"
достигается уже после десятка и более циклов включение-выключение
механической нагрузки. Можно предположить, что при малых л тренировка
сверхпроводника обусловлена переходом в нормальное состояние ''слабых"
мест, а при больших значениях п- переходом в нормальное состояние всего
сверхпроводника как целого.
Для проверки такой картины тренировки ''коротких" образцов в [175] был
поставлен следующий эксперимент. На концах сверхпроводника
устанавливались датчики, регистрировавшие электрическое напряжение (рис.
4.26). Если весь образец разогревался одновременно, то разность
потенциалов одновременно возникала в обоих датчиках.
Представим теперь, что переход в нормальное состояние впервые произошел
на каком-то ''слабом" участке. Возникший здесь зародыш нормальной фазы,
увеличиваясь в размерах, постепенно захватывает весь образец. Если
''слабый" участок расположен ближе к одному из концов сверхпроводника, то
в датчике, установленном на этом конце, сигнал возникнет первым.
Эксперимент показал, что при больших п, где тренировка происходит
медленно, образец разогревается однородно. И наоборот, для малых п, где
тренировка происходит быстро, переход в нормальное состояние впервые
возникает в окрестности каких-то ''слабых" участков. На рис. 4.26
показана зависимость от времени электрических напряжений Ut(t) и U2(t),
снятых с двух датчиков, установленных на концах пластически
деформируемого композитного сверхпроводника с транспортным током 7 =
0,8/,, для первых пяти шагов тренировки. Видно, что в этом образце было
как минимум два ''слабых" места.
Резюмируя обсуждение тренировки коротких проводников, на сегодня можно с
достаточной достоверностью утверждать лишь следующее. Тренировка является
процессом последовательного деформационного упрочнения материала. Он
стимулирован термическим разупрочнением, возникающим в результате
разогрева, связанного с тем или иным механизмом перехода пластически
деформируемого сверхпроводника в нормальное состояние.
11. А.Вл. Гуревич
161
ГЛАВА 5
ТЕПЛОВОЕ РАЗРУШЕНИЕ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ
В настоящей главе речь пойдет о тепловом разрушении сверхпроводимости в
