Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Зиненко В.И. -> "Основы физики твердого тела." -> 102

Основы физики твердого тела. - Зиненко В.И.

Зиненко В.И., Зиненко В.И., Сорокин Б.П., Турчин П.П. Основы физики твердого тела. — Физматлит, 2001. — 331 c.
Скачать (прямая ссылка): osnovifiziktverdogotela2001.djvu
Предыдущая << 1 .. 96 97 98 99 100 101 < 102 > 103 104 105 106 107 108 .. 110 >> Следующая

(13.36)
/, к А.
(13.37)
(13.38)
308
Гл. 13. Сверхпроводимость
где D(eF) - плотность состояний на уровне Ферми. Величина энергетической
гцели при нулевой температуре:
Из (13.39) и (13.38) следует фундаментальная формула, не зависящая от
феноменологических параметров:
Поскольку параметр V0D(eF) в (13.39) много меньше единицы, величина щели
Д(0) много меньше дебаевской энергии hujD.
Из формул (13.39) и (13.38) следует, что величины энергетической щели и
температуры перехода в сверхпроводящее состояние обнаруживают
изотопический эффект, поскольку дебаевская энергия зависит от массы
изотопов, образующих кристалл.
В теории БКШ предсказывается также, что в нулевом магнитном поле вблизи
температуры перехода энергетическая щель А(Т) изменяется по закону:
таким образом, величина А(Т) пропорциональна параметру порядка ф,
введенного в феноменологической теории Гинзбурга-Ландау.
Рассмотрим два металла, разделенные тонким слоем диэлектрического
материала. Проблема туннелирования электронов из металла в металл
включает в себя переходы между состояниями каждого металла с п и п + Ап
частицами. Чиавер экспериментально обнаружил, что при низкой температуре
между нормальным металлом и сверхпроводником, которые разделены тонкой
пленкой диэлектрика, ток отсутствовал до определенной величины
приложенного напряжения (рис. 13.6). Как только произведение напряжения
на заряд Ue становилось больше значения энергетической щели Д, ток
появлялся. Зависимость тока от напряжения в слоистой системе "нормальный
металл-диэлектрик-сверх-проводник" обусловлена одночастичными процессами
туннелирования электронов из одного металла в другой.
В 1962 году Джозефсон показал, что в системе "сверхпровод-ник-диэлектрик-
сверхпроводник", наряду с одночастичным тун-
(13.39)
(13.40)
(13.41)
13.5. Эффекты туннелирования
13.6. Высокотемпературные сверпроводники 309
нелированием, имеется такого же порядка вероятность туннелирования
сверхпроводящей пары. Из этого факта следует, что даже в
Рис. 13.6. Вольт-амперная характеристика системы "металл-диэлектрик-
металл"
отсутствие внешнего напряжения через диэлектрический контакт между двумя
сверхпроводниками может течь ток (стационарный эффект Джозефсона).
13.6. Высокотемпературные сверпроводники
С момента открытия в 1911 году эффекта сверхпроводимости все последующие
годы шел интенсивный поиск таких материалов, которые бы обладали
сверхпроводящими свойствами при более высоких температурах. Однако все
известные металлы, разнообразные сплавы на их основе и сильно
легированные полупроводники претерпевают фазовый переход в
сверхпроводящее состояние при очень низких температурах. Максимальное
значение Тс = 23,2 К для таких материалов было получено на пленке NbsGe
и, несмотря на все усилия повысить температуру перехода Тс, эта величина
оставалась рекордной до 1986 года.
В 1986 году Беднорц и Мюллер сообщили, что в системе Lai)35Ba0)i5Cu04 они
обнаружили сверхпроводящие свойства при температуре выше 35 К. За
открытием сверхпроводимости в системе La-Ba-Cu-О последовало открытие
нескольких десятков соединений, имеющих температуру перехода в
сверхпроводящее состояние в сто и более кельвинов. В наиболее изученном к
настоящему времени материале УВагСизОу температура перехода в
сверхпроводящее состояние составляет Тс = 90 К.
Все соединения с высокотемпературной сверхпроводимостью имеют сложную
атомную структуру. Характерной особенностью для них является наличие либо
плоскостей СиОг, либо как плоскостей, так и цепочек СиО. Принято считать,
что плоскости СиОг
310
Гл. 13. Сверхпроводимость
играют определяющую роль в сверхпроводимости данных соединений.
Высокотемпературные сверхпроводники обладают многими интересными
свойствами, отличными от свойств "классических" сверхпроводников, и
попытки объяснения этих свойств в рамках уже развитой теори
сверхпроводимости БКШ наталкиваются на определенные трудности: многие
экспериментально наблюдаемые свойства в этой теории не находят
объяснения.
В настоящее время продолжаются интенсивные поиски новых веществ с еще
более высокими значениями Тс.
Глава 14
ТВЕРДЫЕ ТЕЛА С НЕИДЕАЛЬНОЙ СТРУКТУРОЙ
Рассмотренные выше примеры строения и свойств твердых тел опираются на
представление о безукоризненно правильном расположении атомов в
трехмерной кристаллической решетке. Такое представление, которое приводит
к многочисленным верным результатам, тем не менее, является идеальным
предельным случаем в бесчисленном множестве реальных твердых тел. "Неиде-
альность" может быть заложена в самом строении данного кристалла или быть
следствием отклонений в технологии, например, увеличение скорости роста
кристаллов приводит к захвату посторонних атомов и к повышению
концентрации примесей и дефектов различной природы.
Вносимые намеренно примеси кардинально изменяют свойства полупроводников.
С помощью новых технологий получены некристаллические композиционные
материалы, в которых существует невозможное в идеальном кристалле
Предыдущая << 1 .. 96 97 98 99 100 101 < 102 > 103 104 105 106 107 108 .. 110 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed