Хостинг от HOST PROM - это надежное место для Ваших проектов !

 


1. Сверхпроводимость. Основные параметры сверхпроводников.

         

 

          Явление сверхпроводимости состоит в том, что при некоторой температуре, близкой к абсолютному нулю, электросопротивление в некоторых материалах исчезает. Эта температура называется критической температурой перехода в сверхпроводящее состояние.

          Сверхпроводимость обнаружена более чем у 20 металлов и большого количества соединений и сплавов (Тк £ 23К), а также у керамик (Тк > 77,4К – высокотемпературные сверхпроводники.)

          Сверхпроводимость материалов с Тк £ 23К объясняется наличием в веществе пар электронов, обладающих энергией Ферми, противоположными спинами и импульсами (пары Купера), которые образуются благодаря взаимодействию электронов с колебаниями ионов решетки – фононами. Все пары находятся, с точки зрения квантовой механики, в одном состоянии (они не подчиняются статистике Ферми т.к. имеют целочисленный спин) и согласованы между собой по всем физическим параметрам, то есть образуют единый сверхпроводящий конденсат.

Сверхпроводимость керамик, возможно, объясняется взаимодействием электронов с каким-либо другими квазичастицами.

По взаимодействию с магнитным полем сверхпроводники делятся на две основные группы: сверхпроводники I и II рода.

Сверхпроводники первого рода при помещении их в магнитное поле «выталкивают» последнее так, что индукция внутри сверхпроводника равна нулю (эффект Мейсснера). Напряжонность магнитного поля, при котором разрушается сверхпроводимость и поле проникает внутрь проводника, называется критическим магнитным полем Нк. У сверхпроводников второго рода существует промежуток напряженности магнитного поля Нк2 > Н > Нк1, где индукция внутри сверхпроводника меньше индукции проводника в нормальном состоянии. Нк1 – нижнее критическое поле, Нк2 – верхнее критическое поле. Н < Нк1 – индукция в сверхпроводнике второго рода равна нулю, Н > Нк2 – сверхпроводимость нарушается. Через идеальные сверхпроводники второго рода можно пропускать ток силой:  (критический ток). Объясняется это тем, что поле, создаваемое током, превысит Нк1, вихревые нити, зарождающиеся на поверхности образца,  под действием сил Лоренца, двигаются внутрь образца с выделением тепла, что приводит к потере сверхпроводимости.

Tk, Нк1, Нк2, некоторых металлов и соединений:

Вещество

Тк К

m0Нк1   Тл

m0Нк2   Тл

Pb

7.2

0.55

 

Nb

9.2

0.13

0.27

Te

7.8

 

 

V

5.3

 

 

Ta

4.4

 

 

Sn

3.7

 

 

V3Si

17.1

 

23.4

Nb3Sn

18.2

 

24.5

Nb3Al

18.9

 

 

Nb3Ga

20.3

 

34.0

Nb3Ge

23.0

 

37.0

(Y0.6Ba0.4)2CuO4

96

 

160±20

Y1.2Ba0.3CuO4-8

102

 

18при 77К

  

 

2. Эффект Джозефсона.

 

 

Если два сверхпроводника соединить друг с другом «слабым» контактом, например тончайшей полоской из диэлектрика, через него пойдет туннельный сверхпроводящий ток, т.е. произойдет туннелирование сверхпроводящих куперовских пар. Благодаря этому обе системы сверхпроводников связаны между собой. Связь эта очень слаба, т.к. мала вероятность туннелирования пар даже через очень тонкий слой изолятора.

Наличие связи приводит к тому, что в следствии процесса обмена парами состояние обеих систем изменяется во времени. При этом интенсивность и направление обмена определяется разностью фаз волновых функций между системами. Если разность фаз       j=j1 - j2, тогда из квантовой механики следует    . Энергии в точках по одну и другую сторону барьера Е1 и Е2 могут отличаться только если между этими точками существует разность потенциалов Us. В этом случае    (1).

Если сверхпроводники связаны между собой с одной стороны и разделены слабым контактом с другой, то напряжение на контакте можно вызвать, меняя магнитный поток внутри образовавшегося контура. При этом . Учитывая, что квант потока  и поток Ф через контур может быть лишь nФ0, где n=0,±1,±2,±3,... Джозефсон предсказал, что  (2)

Где:

                   Is – ток через контакт

                   Ic – максимальный постоянный джозефсоновский ток         через контакт

                   j -- разность фаз.

          Из (1), (2) следует .

          Поскольку на фазовое соотношение между системами влеяет магнитное поле, то сверхпроводящим током контура можно управлять магнитным полем. В большинстве случаев используется не один джозефсоновский контакт, а контур из нескольких контактов, включенных параллельно, так называемый сверхпроводящий квантовый интерферометр Джозефсона (СКВИД). Величина магнитного поля, необходимого для управления током, зависит от площади контура и может бать очень мала. Поэтому СКВИДы применяют там, где нужна большая чувствительность.

Известны несколько типов джозефсоновских контактов, но наиболее распространены следующие:

 

  

 

                                                               

 

 

 

                        изолятор                               

                        » 1нм                                 сверхпроводники

 

 

        туннельный  переход                                 переход  типа «мостик»

 

3. Магнитометр.

 

 Магнитометр - прибор на основе джозевсоновских переходов, применяющийся для измерения магнитного поля и градиента магнитного поля. В магнитометрах используются СКВИДы 2х типов: на постоянном токе и переменном. Рассмотрим магнитометр на СКВДах постоянного тока.

 

 

                                                   I

 

 

 

 

 

                               A                       B                       U

 

 

 

                 

                     переходы

                     джозефсоновские

 

Если к такому кольцу приложить поле, то оно будет наводить в кольце циркулирующий сверхпроводящий ток. Он будет вычитаться из постоянного тока I в А и складываться в В. Тогда  максимальный ток кольца зависит от магнитного потока Ф и равен:   Ic – ток кольца, Ф0 – квант потока, Ф – захваченный поток. При этом     R – сопротивление перехода, l –

Страниц (3):  [1] 2 3


 


Быстрый хостинг
Быстрый хостинг - Скорость современного online бизнеса

 

Яндекс.Метрика
проститутки омска
проститутки тут и здесь, h night.
Купить свидетельство о рождении смотрите на svidetelstvo-online.info.

Load MainLink_Second mode.Simple v3.0:
Select now URL.REQUEST_URI: webknow.ru%2Fmetallurgija_00002.html
Char set: data_second: Try get by Socet: webknow.ru%2Fmetallurgija_00002.html&d=1
Data receive: проститутки омска
проститутки тут и здесь, h night.
Купить свидетельство о рождении смотрите на svidetelstvo-online.info. Data join with [
]
Путь вызова /var/www/know/data/www/webknow.ru/mainlink/ML.php не соответствует пути (/home/webknow/public_html/mainlink/)ML.php введенному при инсталяции!
Система не установленна или не сконфигурированна!

Load MainLink_Second mode.Simple v3.0:
Select now URL.REQUEST_URI: webknow.ru%2Fmetallurgija_00002.html
Char set: data_second: Try get by Socet: webknow.ru%2Fmetallurgija_00002.html&d=1
Data receive: проститутки омска
проститутки тут и здесь, h night.
Купить свидетельство о рождении смотрите на svidetelstvo-online.info. Data join with [
]

Google

На главную Авиация и космонавтика Административное право
Арбитражный процесс Архитектура Астрология
Астрономия Банковское дело Безопасность жизнедеятельности
Биографии Биология Биология и химия
Ботаника и сельское хозяйство Бухгалтерский учет и аудит Валютные отношения
Ветеринария Военная кафедра География
Геодезия Геология Геополитика
Государство и право Гражданское право и процесс Делопроизводство
Деньги и кредит Естествознание Журналистика
Зоология Издательское дело и полиграфия Инвестиции
Иностранный язык Информатика, программирование Исторические личности
История История техники Кибернетика
Коммуникации и связь Косметология Краткое содержание произведений
Криминалистика Криптология Кулинария
Культура и искусство Культурология Литература и русский язык
Литература зарубежная Логика Логистика
Маркетинг Математика Медицина, здоровье
Международное публичное право Частное право Отношения
Менеджмент Металлургия Москвоведение
Музыка Муниципальное право Налоги
Наука и техника Новейшая история Разное
Педагогика Политология Право
Предпринимательство Промышленность Психология
Психология, педагогика Радиоэлектроника Реклама
Религия и мифология Риторика Сексология
Социология Статистика Страхование
Строительство Схемотехника Таможенная система
Теория государства и права Теория организации Теплотехника
Технология Транспорт Трудовое право
Туризм Уголовное право и процесс Управление
Физика Физкультура и спорт Философия
Финансы Химия Хозяйственное право
Цифровые устройства Экологическое право Экология
Экономика Экономико-математическое моделирование Экономическая география
Экономическая теория Этика Юриспруденция
Языковедение Языкознание, филология

design by BINAR Design