СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1983.
- СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
-
- явление, заключающееся в том, что умн. хим. элементов, соединений, сплавов (наз. сверхпроводниками )приохлаждении ниже определ. (характерной для данного материала) темп-ры Т с наблюдается переход из нормального в т. н. сверхпроводящее состояние, Явление С. открыто Г. Камерлинг-Оннесом (Н. Каmerlingh-Onnes, 1911)при исследовании низкотемпературного хода сопротивления ртути. Он обнаружил, критический токI С (Т)] или помещением его в достаточно сильное внеш. магн. критическое магнитное поле Н С (Т)].
В 1933 Ф. В. Мейснером (F. W. Meissner) и Р. Оксенфельдом (R. Ochsenfeld)обнаружено др. важнейшее свойство, характерное для сверхпроводников (см. Мейснера эффект): внеш. магн. поле, меньшее нек-рого критич. значения(зависящего от типа вещества), не проникает в глубь сверхпроводника, имеющегоформу бесконечного сплошного цилиндра, ось к-рого направлена вдоль поля, Лондонов уравнение), однако природа С. оставалась неясной.
Открытие в 1938 сверхтекучести н объяснение этого явления Л. Д. Ландауна основе сформулированного им критерия (см. Ландау теория сверхтекучести )для систем бозе-частиц давали основание предполагать, что С. можнотрактовать как сверхтекучесть электронной жидкости, однако фермиевскаяприрода электронов и кулоновское отталкивание между ними не позволили простоперенести теорию сверхтекучести на С. В 1950 В. Л. Гинзбург и Ландау наоснове теории фазовых переходов 2-го рода (см. Ландау теория )сформулировалифеноменологич. ур-ния, описывающие термодинамику и эл.-магн. свойства сверхпроводниковвблизи критич. темп-ры Т с. Построение микроскопич. теории(см. ниже) обосновало Гинзбурга - Ландау теорию и уточнило входящиев феноменологич. ур-ния постоянные. Открытие зависимости критич. темп-ры Т с перехода в сверхпроводящее состояние металла от егоизотопного состава (изотопический эффект,1950) свидетельствовалоо влиянии кристаллич. решётки на С. Это позволило X. Фрёлиху (Н. Frohlich)и Дж. Бардину (J. Bardeen) продемонстрировать возможность возникновениямежду электронами в присутствии кристаллич. решётки специфического притяжения, Купера эффект).
В 1957 Дж. Бардином, Л. Купером и Дж. Шрпффером (J. Schrieffer) быласформулирована микроскопич. теория С., к-рая объяснила это явление на основебозе-конденсации куперовских пар электронов, а также позволила в рамкахпростой модели (см. Бардина - Купера - Шриффера модель, модель БКШ)описать мн. свойства сверхпроводников.
Практич. использование сверхпроводников ограничивалось низкими значениямикритич. полей (~1 кЭ) и темп-р (~20 К). В 1952 А. А. Абрикосов н Н. Н. сверхпроводникипервого рода и сверхпроводники второго рода. Использование сверхпроводников2-го рода впоследствии позволило создать сверхпроводящие системы с высокимикритич. полями (порядка сотен кЭ).
Поиск сверхпроводников с высокими критич. темп-рами стимулировал исследованиеновых типов материалов. Были исследованы мн. классы сверхпроводящих систем, органические сверхпроводники и магнитные сверхпроводники, однако до 1986 макс. критич. темп-pa наблюдалась у сплава Nb3Ge( Т с
23 К). В 1986 И. Г. Беднорцем (J. G. Bednorz) и К. А. Мюллером (К.A. Muller) был открыт новый класс металлоксидных высокотемпературных сверхпроводников(ВТСП) (см. Оксидные высокотемпературные сверхпроводники), критич. Важным достижением в области С. стало открытие в 1962 Джозефсонаэффекта туннелирования куперовских пар между двумя сверхпроводникамичерез тонкую диэлектрич. прослойку. Это явление легло в основу новой областиприменений сверхпроводников (см. Слабая сверхпроводимость, Криоэлектронныеприборы).
Природа сверхпроводимости. Явление С. обусловлено возникновением корреляциимежду электронами, в результате к-рой они образуют куперовские пары, подчиняющиесябозевской статистике, а электронная жидкость приобретает свойство сверхтекучести. колебания (см. Нулевые колебания, Эл.-статич. взаимодействие электронас ионами решётки изменяет характер этих колебаний, что приводит к появлениюдополнит. силы притяжения, действующей на др. электрон. Это притяжениеможно рассматривать как обмен виртуальными фононами между электронами. фермиповерхности. Толщина этого слоя в энергетич. масштабе определяется макс. энергиейфонона
, где wD - дебаевская частота, vs - скоростьзвука, о - постоянная решётки (см. Дебая температура); в импульсномпространстве это соответствует слою толщиной
,где vF - скорость электронов вблизи поверхности Ферми.
где М- масса иона остова, т - масса электрона. Величина
см, т. е. фононное притяжение оказывается дальнодействующим (по сравнениюс межатомными расстояниями). Кулоновское отталкивание электронов обычнонесколько превышает по величине фононное притяжение, но благодаря экранированиюна межатомных расстояниях оно эффективно ослабляется и фононное притяжениеможет преобладать, объединяя электроны в пары. Сравнительно небольшая энергиясвязи куперовской пары оказывается существенно меньше кинетической энергииэлектронов, поэтому, согласно квантовой механике, связанные состояния недолжны были бы возникнуть. Однако в данном случае речь идёт об образованиипар не из свободных изолиров. электронов в трёхмерном пространстве, а изквазичастиц ферми-жидкости при заполненной большой поверхности Ферми. Этоприводит к фактич. замене трёхмерной задачи на одномерную, где связанныесостояния возникают при сколь угодно слабом притяжении.
В модели БКШ спариваются электроны с противоположными импульсами . и - р (полный импульс куперовской пары равен 0). Орбитальныймомент и суммарный спин пары также равны 0. Теоретически при нек-рых нефононныхмеханизмах С. возможно спаривание электронов и с ненулевым орбитальныммоментом. По-видимому, спаривание в такое состояние осуществляется в сверхпроводникахс тяжёлыми фермионами (напр., CeCu2Si2, CeCu6,UB13, СеА13).
В сверхпроводнике при темп-ре Т< Т с частьэлектронов, объединённых в куперовские пары, образуют бозе-конденсат (см. Бозе - Эйнштейна конденсация). Все электроны, находящиеся в бозе-конденсате, .Остальные электроны пребывают в возбуждённых над-конденсатных состояниях(фермиевские квазичастицы), причём их энергетич. спектр перестраиваетсяпо сравнению со спектром электронов в нормальном металле. В изотропноймодели БКШ зависимость энергии электронов e от импульса р в сверхпроводникеимеет вид ( р F - ферми-импульс):
Рис. 1. Перестройка энергетического спектра электронов в сверхпроводнике(сплошная линия) по сравнению с нормальным металлом (пунктир).
Рис. 2. Температурная зависимость энергетической щели в модели БКШ.
Т. о., вблизи уровня Ферми (рис. 1) в спектре (1) возникает энергетическаящель
. Длятого чтобы возбудить электронную систему с таким спектром, необходимо разорватьхотя бы одну куперовскую пару. Поскольку при этом образуются два электрона, ,так что
имеет смысл энергии связи куперовской пары. Величина щели существенно зависитот темп-ры (рис. 2), при
она ведёт себя как
, а при Т =0 достигает макс. значения
, причём
где
- плотность одноэлектронных состояний вблизи поверхности Ферми, g - эфф. константа межэлектронного притяжения.
В модели БКШ связь между электронами предполагается слабой
и критич. темп-pa оказывается малой по сравнению с характерными фононнымичастотами
.Однако для ряда веществ (напр., Рb) это условие не выполняется и параметр
(сильная связь). В литературе обсуждается даже приближение
.Сверхпроводники с сильной связью между электронами описываются т. н. уравнениямиЭ л и а ш б е р г а (Г. М. Элиашберг, 1968), из к-рых видно, что на величину Т с не возникает никаких принципиальных ограничений.
Наличие щели в спектре электронов приводит к экспоненц. зависимости
в области низких темп-р всех величин, определяющихся числом этих электронов(напр., электронной теплоёмкости и теплопроводности, коэффициентов поглощениязвука и низкочастотного
эл.-магн. излучения).
Вдали от ферми-уровня
выражение (1) описывает энергетич. спектр электронов нормального металла, . Пространственный масштаб куперовской корреляции («размер» пары)
. Корреляционнаядлина
см(ниж. предел реализуется у ВТСП), однако обычно
намногопревышает период кристаллич. решётки.
Эл.-динамич. свойства сверхпроводников зависят от соотношения междустандартной корреляц. длиной
и характерной толщиной поверхностного слоя, в к-ром существенно изменяетсявеличина эл.-магн. поля
,где ns - концентрация сверхпроводящих (спаренных) электронов, е - заряд электрона. Если
(такая область всегда имеется вблизи Т с, т. к. при
), то куперовские пары можно считать точечными, поэтому эл.-динамика сверхпроводникаявляется локальной и сверхпроводящий ток определяется значением векторногопотенциала А в рассматриваемой точке сверхпроводника (ур-ние Лондонов).При
проявляютсякогерентные свойства конденсата куперовских пар, эл.-динамика становитсянелокальной - ток в данной точке определяется значениями А в целойобласти размером
(Пиппарда уравнение). Такова обычно ситуация в массивных чистыхсверхпроводниках (при достаточном удалении от их поверхности).
Переход металла из нормального в сверхпроводящее состояние в отсутствиемагн. поля является фазовым переходом 2-го рода. Этот переход характеризуетсякомплексным скалярным параметром порядка - волновой ф-цией бозе-конденсатакуперовских пар
, где r - пространственная координата. В модели БКШ
[при Т= Т с
,а при Т = О
]. Фаза волновой ф-ции
также имеет существенное значение: через градиент этой фазы определяетсяплотность сверхпроводящего тока js:
где знак * обозначает комплексное сопряжение. Величина плотности токаjs также обращается в нуль при Т= Т с. Фазовый переход нормальный металл - сверхпроводник можно рассматриватькак результат спонтанного нарушения симметрии по отношению к группе симметрии U(l )калибровочных преобразований волновой ф-ции
.Физически это соответствует нарушению ниже Т с сохранениячисла электронов в связи с их спариванием, а математически выражается появлениемотличных от нуля ср. значений параметра порядка
Щель в энергетич. спектре электронов не всегда совпадает с модулем параметрапорядка (как это имеет место в модели БКШ) и вообще не является необходимымусловием С. Так, напр., при введении в сверхпроводник парамагн. примесейв нек-ром диапазоне их концентраций может реализовываться бесщелевая С.(см. ниже). Своеобразна картина С. в двумерных системах, где термодинамич. Мёрмина-Вагнератеорема), и тем не менее С. имеет место. Оказывается, что необходимымусловием существования сверхпроводящего тока js является дажене наличие дальнего порядка (конечного ср. значения параметра порядка
), а более слабое условие степенного убывания корреляционной функции
Тепловые свойства. Теплоёмкость сверхпроводника (как и нормального металла)состоит из электронной Ces и решёточной Cps компонент. Индекс s относится к сверхпроводящей фазе, п - кнормальной, е - к электронной компоненте, р - к решёточной.
При переходе в сверхпроводящее состояние решёточная часть теплоёмкостипочти не изменяется, а электронная увеличивается скачком. В рамках теорииБКШ для изотропного спектра
При
значение Ces экспоненциально убывает (рис. 3) и теплоёмкостьсверхпроводника определяется своей решёточной частью Cps~ Т 3. Характерная экспоненциальная зависимость Ces даёт возможность непосредственного измерения
.Отсутствие этой зависимости свидетельствует о том, что в нек-рых точкахповерхности Ферми энергетич. щель обращается в нуль. По всей вероятности, для UB13 и
для CeCuSi2).
Рис. 3. Скачок теплоёмкости при переходе в сверхпроводящее состояние.
Теплопроводность металла при переходе в сверхпроводящее состояние неиспытывает скачка, т. е.
. Зависимость
обусловлена рядом факторов. С одной стороны, сами электроны дают свой вкладв теплопроводность
,к-рый по мере понижения темп-ры и образования куперовских пар уменьшается. ps начинает несколько увеличиваться, ,в то время как
. В чистых металлах, где выше Т с превалирует электроннаячасть теплопроводности, она остаётся определяющей и при переходе в сверхпроводящеесостояние; в результате
при всех темп-рах ниже Т с. В сплавах же, наоборот, теплопроводностьопределяется в основном своей фононной частью и при переходе через
начинает возрастать ввиду уменьшения числа неспаренных электронов.
Магнитные свойства. Благодаря возможности протекания в сверхпроводникебездиссипативных сверхпроводящих токов, он при определ. условиях экспериментапроявляет эффект Мейснера, т. е. ведёт себя в присутствии не слишком сильноговнеш. магн. поля как идеальный диамагнетик (магн. восприимчивость
). Так, для образца, имеющего форму длинного сплошного цилиндра в однородномвнеш. магн. поле Н, приложенном вдоль его оси, намагниченность образца
. Выталкивание внеш. магн. поля из объёма сверхпроводника приводит к понижениюего свободной энергии. При этом экранирующие сверхпроводящие токи протекаютв тонком поверхностном слое
см. Эта величина характеризует и глубину проникновения внеш. магн. По своему поведению в достаточно сильных полях сверхпроводящие материалыделятся на две группы: сверхпроводники 1-го и 2-го рода (рис. 4). Нач. намагничивания (где
) соответствует полному эффекту Мейснера. Дальнейший ход кривых у сверхпроводников1-го и 2-го рода существенно различается.
Рис. 4. Зависимость намагниченности от внешнего магнитного поля длясверхпроводников 1-го и 2-го рода.
Сверхпроводники 1-го рода утрачивают С. скачком (фазовый переход 1-города): либо при достижении соответствующей данному полю критич. темп-ры Т С (Н), либо при повышении внеш. поля до критич. значения Н С (Т )(термодинамич. критич. поле). В точке фазовогоперехода, происходящего в магн. поле, в энергетич. спектре сверхпроводника1-го рода сразу же появляется щель конечной величины. Критич. поле Н С (Т )определяет разность уд. свободных энергий сверхпроводягцей Fs и нормальной F п фаз:
Скрытая уд. теплота фазового перехода
где Sn и Ss - уд. энтропии соответствующихфаз. Скачок уд. теплоёмкости при Т = Т с
В отсутствие внеш. магн. поля при Т= Т с величина Q = О, т. е. происходит переход 2-го рода.
Согласно модели БКШ, термодинамич. критич. поле связано с критич. темп-ройсоотношением
а его температурная зависимость в предельных случаях высоких и низкихтемп-р имеет вид:
Рис. 5. Температурная зависимость термодинамического критическогомагнитного поля Н с.
Обе предельные ф-лы близки к эмпирич. соотношению
, к-рое хорошо описывает типичные эксперим. данные (рис. 5). В случае нецилиндрич. Н 0= (1 - N)HC (N - размагничивающий фактор )сверхпроводник1-го рода переходит в промежуточное состояние: образец разделяетсяна слои нормальной п сворхпроводящей фаз, соотношение между объёмами к-рыхзависит от величины Н. Переход образца в нормальное состояние происходитпостепенно, путём роста доли соответствующей фазы.
Промежуточное состояние может возникнуть и при протекании по сверхпроводникутока, превышающего некое критич. значение I с, соответствующегосозданию на поверхности образца критич. магн. поля Н с.
Образование в сверхпроводнике 1-го рода промежуточного состояния и чередованиеслоев сверхпроводящей и нормальной фаз конечного размера оказываются возможнымитолько в предположении, что граница раздела между этими фазами обладаетположит. поверхностной энергией
.Величина и знак
зависят от соотношения между
Отношение
наз. параметром Гинзбурга - Ландау и играет важную роль в феноменологич. (или значение х) даёт возможность строго определить род сверхпроводника:у сверхпроводника 1-го рода
и
; длясверхпроводника 2-го рода
и
К сверхпроводникам2-го рода относятся чистый Nb, большинство сверхпроводящих сплавов, органическиеи высокотемпературные сверхпроводники.
Для сверхпроводников 2-го рода
, поэтому фазовый переход 1-го рода в нормальное состояние невозможен. поверхность на границахфаз обладала бы отрицат. энергией и уже не выполняла бы роль фактора, сдерживающегобесконечное дробление. Для достаточно слабых полей и в сверхпроводниках2-го рода имеет место эффект Менснера. При достижении ниж. критич. поля Н С1 (в случае
), к-рое оказывается меньше формально вычисленного в этом случае Н С,становится энергетически выгодным проникновение магн. поля в сверхпроводникв виде одиночных вихрей (см. Квантованные вихри), содержащих в себепо одному кванту магнитного потока. Сверхпроводник 2-го рода переходитв смешанное состояние.
Сердцевины вихрей пребывают в нормальном (несверхпроводящем) состоянии, (размер сердцевины вихря). По периферии вихря текут сверхпроводящие токи, фаза, по к-рой может протекатьнезатухающий ток. Сами вихри в изотропном сверхпроводнике упорядочиваютсяв треугольную решётку (т. н. решётка вихрей Абрикосова). Такая картинапостепенного проникновения внеш. поля в объём сверхпроводника 2-го родасуществует вплоть до верх. критич. поля Н С2, когда С. .Это условие и определяет поле
При протекании тока в сверхпроводнике 2-го рода на вихри действует силаАмпера, что должно приводить, к их движению в перпендикулярном току направлении. движение вихрей(перенос магн. потока) может осуществляться только посредством тепловойактивации - флуктуац. перескоков отд. вихрей либо целых областей решёткииз одних положений локального равновесия в другие (что приводит к локальнымдеформациям решётки). Явление ползучести решётки вихрей Абрикосова наз. U, возникающее на образце,
где энергияактивации
убываетс возрастанием тока и может зависеть от внеш. магн. поля.
При определ. условиях своеобразное неоднородное сверхпроводящее состояниеможет реализоваться и в полях выше Н С2. Так, если сверхпроводник2-го рода (или 1-го рода с
] с плоской границей поместить в параллельное границе магн. поле Н, С2 < Н < 1,69Н С2, то вблизи поверхностив нём образуется зародыш сверхпроводящей фазы. При этом объём материалапребывает в нормальном состоянии, сверхпроводящим оказывается лишь приповерхностныйслой толщиной
(рис. 6). Здесь возникают пост. сверхпроводящие токи, к-рые частично выталкиваютвнеш. магн. поле из приповерхностного слоя. Однако по мере удаления отповерхности плотность этого тока обращается в нуль и затем изменяет знак(рис. 7) так, чтобы выполнялось условие
тогда магн. поле в глубине образца
совпадает с внешним. Если внеш. поле не параллельно поверхности, в образцевозникает вихревая структура, период к-рой определяется углом наклона магн.
Рис. 6. Зависимость модуля параметра порядка
от расстояния до поверхности х в случае поверхностной сверхпроводимости.
Рис. 7. Профиль плотности сверхпроводящего тока js, текущеговблизи поверхности сверхпроводника в случае поверхностной сверхпроводимости,- х расстояние до поверхности.
Квантование магнитного потока. Когерентность состояния бозе-конденсатакуперовских пар проявляется также в квантовании магн. потока, проходящегочерез неодносвязанный сверхпроводник (напр., полый цилиндр со стенкамитолщиной
в продольном магн. поле Н < Н С для сверхпроводника 1-го родаили Н < Н С1 для сверхпроводника 2-го рода). Магн. поток Ф, пФ 0, где п- целое число. Величина квантамагн. потока Ф 0 = hc/2e= 2,07*10-7 Э*см 2 -весьма мала, поэтому эффект квантования проявляется лишь в очень прецизионныхэкспериментах. Наблюдение на опыте теоретич. предсказанной величины квантаФ 0 стало одним из подтверждений существования куперовских пар, Ааронова- Бома эффект). Квантованность магн. потока существенна для пониманияповедения сверхпроводника 2-го рода и в магн. полях выше Н С1,т. к. внеш. поле проникает в него в виде отд. вихрей, каждый из к-рых несётв себе один квант магн. потока, что определяет само число вихрей.
Описанная картина квантования магн. потока может нарушиться в случаесвоеобразного термоэлектрич. эффекта в сверхпроводящем кольце из двух разл. T1 и Т 2, помещённом в магн. поле. В этом кольце величинапотока может отличаться от целого числа квантов. Обусловленная термоэлектричествомнецелая добавка зависит от темп-ры:
где индексы а и 6 относятся к первому и второму сверхпроводникам,
- теплопроводность,
- хим. потенциал, ns - число сверхпроводящих электронов.
Роль примесей. Обычные немагн. примеси оказывают весьма слабое влияниена термодинамич. свойства сверхпроводников. Их относит. вклад в эти свойстваопределяется величиной (a/l) ~ с, где а - межатомное расстояние,l - длина свободного пробега электрона, определяющаяся рассеяниемна примесях, с - концентрация примесей. Немагн. примеси действуют толькона электрич. заряд и одинаковым образом рассеивают оба спаренных электрона, l уменьшается и становится сравнимой со стандартной корреляц. .Характер движения спаренных электронов меняется с баллистического (безрассеяния) на диффузионный. При этом если
, то эфф. корреляц. длина
зависит от длины свободного пробега. Убывание
с ростом концентрации примесей (при соответств. значениях l )изменяетэл.-динамич. и кинетич. свойства сверхпроводника, увеличивает относит. флуктуации (см. ниже).
Совершенно иное влияние на С. оказывают примеси парамагн. атомов. Благодаряобменному взаимодействию между спином примеси и спинами электронов, образующихкуперовскую пару, рассеяние на такой примеси может привести к переходупары в триплетное состояние (когда спин пары равен 1) и, вследствие Паулипринципа, к её разрушению. Т. о., введение парамагн. примесей в образецприводит к подавлению С. При очень малой концентрации таких примесей (
ls - длина свободного пробега с переворотом спина) уменьшение Т с оказывается обратно пропорциональным ls:
Когда кон-ция парамагн. примесей достигает нек-рого критич. значенияс кр и ls становится порядка
(с кр ~ неск. атомных %), Т с обращается в нуль(исключение составляют магнитные сверхпроводники).
При введении в сверхпроводник парамагн. примеси энергетич. щель
в спектре электронов обращается в нуль несколько раньше, чем Т с, при кон-ции 0,915 с кр. В узком диапазоне кон-ций 0,915 с кр< с < с кр реализуется необычное состояниебесщелевой С. (А. А. Абрикосов, Л. П. Горьков, 1960), когда явление С.
Рис. 8. Зависимость одноэлектронной плотности состояний в сверхпроводнике
от энергии е при различных концентрациях парамагнитных примесей. Возрастаниеномеров кривых 1-6 идёт в порядке уменьшения концентрации примесей. Кривые1-3 соответствуют бесщелевой сверхпроводимости. Зависимость, описываемаямоделью БКШ, выделена пунктиром. (Плотность состояний в нормальном металле
,
-параметр порядка при Т = 0.)
Магн. примеси не только уменьшают энергию связи куперовских пар, нои приводят к определённому их распределению по энергиям связи. В результатене все куперовские пары имеют одинаковую энергию и пребывают в конденсате- часть из них имеет меньшие энергии связи и находится в возбуждённом состоянии. не определяет величину щели в энергетич. спектре. Наиб. отчётливо это проявляетсяв режиме бесщелевой С., когда бозе-конденсат ещё существует, а спектр электронныхвозбуждений уже становится бесщелевым.
Парамагн. примеси не единств. источник разрушения куперовских пар. Любоевозмущение, неинвариантное относительно замены знака времени в гамильтонианесистемы, приводит к тому же эффекту. Куперовские пары являются суперпозициейсостояний электронов с противоположными импульсами и спинами, к-рые переходятдруг в друга при инверсии времени
, поэтому возмущение, неинвариантное относительно этого преобразования, Найтовский сдвиг. Частота ядерного магнитного резонанса (ЯМР)для одного и того же ядра зависит от того, входит ли оно в состав диэлектрикаили металла. В металле вероятность нахождения электронов проводимости вблизиядра несколько возрастает. Эти электроны намагничиваются внеш. полем, иэфф. магн. поле, действующее на спин ядра, увеличивается, что приводит(по сравнению с диэлектриком) к т. н. найтовскому сдвигу частоты ЯМР. Посколькумагн. восприимчивость нормального металла
практически не зависит от темп-ры, то постоянным остаётся и найтовскийсдвиг. ЯМР можно наблюдать и в сверхпроводниках, если использовать тонкиеплёнки или малые гранулы с характерными размерами, меньшими глубины проникновения
.В таких образцах ниже Т с величина найтовского сдвигазависит от темп-ры и остаётся конечной даже при Т =0. При этом
где
- магн. восприимчивость сверхпроводника при Т= 0, lso- длина свободного пробега электрона с переворотом спина, обусловленным спин-орбитальным взаимодействием. На первый взгляд эти проверенныеэкспериментально ф-лы противоречат модели БКШ, т. к. в этой модели при Т =0 все электроны объединены в куперовские пары с полным спином, .Поэтому в сверхпроводнике не должно быть неспаренных электронов, способныхсоздать отклик на слабое внеш. поле, и
.В действительности же в малых частицах и тонких плёнках, где наблюдаетсянайтовский сдвиг, весьма существенно рассеяние на границах, в к-ром проявляетсяи спинорбитальное взаимодействие. При учёте этого взаимодействия электронныйспин перестаёт сохраняться, и классификация по полному спину электроннойсистемы S становится невозможной. Даже в осн. состоянии сверхпроводникапоявляется примесь состояний с
, что и делает возможным поляризацию в слабом магн. поле.
Высокочастотные свойства. Поглощение эл.-магн. излучения в сверхпроводникепри Т= 0 обусловлено разрушением куперовских пар. Поэтому излучениес частотами
отражается от поверхности сверхпроводника (w п - пороговая частота).Характерные пороговые длины волн для традиционных сверхпроводников лежатв диапазоне 0,1 - 1 мм (w п ~ 1011 - 1012 Гц). Для
различие между сверхпроводником и нормальным металлом стирается. Это относитсяк отражению в оптич. диапазоне, однако наличие куперовских пар может приводитьздесь к своеобразному комбинационному рассеянию света. При отраженииэл.-магн. излучения от поверхности сверхпроводника его спектральный составвключает в себя, кроме основной гармоники (с частотой w0), стоксовские«сателлиты», соответствующие потере энергии на разрыв пар. Их частоты непрерывнораспределены в диапазоне
,причём их относительная интенсивность чрезвычайно мала. При <0в сверхпроводнике имеются неспаренные электроны, к-рые могут поглощатьэл.-магн. кванты любой частоты, и описанные выше пороговые явления размываются.
Рис. 9. Изменение температурной зависимости энергетической щели
при поглощении высокочастотного электромагнитного излучения
в случае тонкой сверхпроводящей плёнки.
Высокочастотное,
, эл.-магн. поле большой интенсивности при воздействии на сверхпроводникможет привести к повышению критич. темп-ры Т с сверхпроводящегоперехода (Г. М. Элиашберг, 1970). Если образец поддерживать при темп-ренесколько выше Т s и облучать, то он может скачком перейтив сверхпроводящее состояние с конечной
(В. М. Дмитриев и др., 1966) (рис. 9). Роль эл.-магн. волны может игратьи мощная звуковая волна подходящей частоты.
Частоты ультразвука, к-рые можно реально генерировать в сверхпроводнике, 9 Гц, что намного меньше пороговой частоты w п~ 1011 Гц. Поэтому при
в поглощении ультразвука могут принимать участие лишь неспаренные электроны(число к-рых экспоненциально мало) и в этом случае коэф. поглощения звукаоказывается значительно меньше, чем в нормальном металле.
Флуктуационные явления. Появление термодинамически неравновесных куперовскихпар (сверхпроводящих флуктуации) при темп-pax выше Т с приводитк тому, что сверхпроводник, пребывая ещё в своей нормальной фазе, как бызаранее «предчувствует» приближение сверхпроводящего перехода. В непосредственнойокрестности выше Т с могут заметно возрастать его проводимостьи теплоёмкость, коэф. поглощения звука, термоэдс и коэф. Холла и др. Увеличениетеплоёмкости сглаживает скачок, имеющий место в самой точке перехода. Длячистого массивного сверхпроводника область темп-р
,в к-рой существенно влияние флуктуации, можно оценить как
- параметр Гинзбурга - Леванюка, показатель степени зависит от размерностисистемы]. Эти эффекты становятся гораздо более заметными в сплавах и низкоразмерныхсверхпроводниках благодаря уменьшению эфф. корреляц. длины и степени впараметре Гинзбурга - Леванюка. Для аморфных плёнок и нитевидных кристаллов(вискеров) флуктуационная область темп-р расширяется вплоть до
.Избыточная проводимость тонкой аморфной плёнки толщиной d при <Т с
Эта поправка обусловлена дополнительным, по сравнению с одноэлектронным, переноса заряда флуктуационно возникающими куперовскими парами(прямой вклад Асламазова - Ларкина, или парапроводимость). Сверхпроводящиефлуктуации определяют тонкую структуру аномалий вольт-амперных характеристиктуннельных и джозефсоновских контактов, длинные «хвосты» в диамагн. восприимчивостии др. явления в сверхпроводящих системах вблизи Т с.
Лит.: Д е Жен П., Сверхпроводимость металлов и сплавов, пер. А.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.
Смотреть больше слов в «Физической энциклопедии»
Синонимы слова "СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ":
Смотреть что такое СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ в других словарях:
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
свойство многих проводников, состоящее в том, что их электрическое сопротивление скачком падает до нуля при охлаждении ниже определённой критич... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
сверхпроводимость ж. эл.superconductivity
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
сверхпроводимость сущ., кол-во синонимов: 1 • проводимость (4) Словарь синонимов ASIS.В.Н. Тришин.2013. . Синонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ, свойство многих проводников, состоящее в том, что их электрич. сопротивление скачком падает до нуля при охлаждении ниже определённ... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Еще в древности было отмечено, что агрегатное состояние вещества зависит от внешних условий. Самый яркий и наглядный пример — превращение воды в лед и пар. Впервые газ (аммиак) был сжижен в 1792 году голландским физиком М. ван Марумом. Майкл Фарадей, начиная с 1823 года, перевел в жидкое состояние сразу несколько газов: хлор, сернистый и углекислый газы. Процесс не был сложным, ведь промежуточные газы сжижаются при довольно высокой температуре. Другое дело истинные газы. Прошло более пятидесяти лет, пока удалось перевести их в жидкое состояние. В 1877 году Р. Пикте и Л. Кальете получили жидкий кислород и жидкий азот. В промышленных масштабах сжижение воздуха осуществил немецкий инженер К. Линде только в 1895 году. Теперь, казалось, по уже отработанной схеме легко удастся перевести в жидкое состояние любой другой газ. Но не тут-то было. Действительно, подавляющее большинство газов при расширении охлаждаются. Однако строптивые водород, неон и гелий ведут себя «нечестно» — при расширении они нагреваются. Выход был найден к концу девятнадцатого века. Выяснилось, чтобы получить жидкий водород и гелий, нужно лишь предварительно охладить их до сравнительно низкой температуры. Получить жидкий водород одновременно пытались Ольшевский в Кракове, Камерлинг-Оннес в Голландии и Дьюар в Англии. В этом состязании победил Дьюар: 10 мая 1898 года он получил 20 кубических сантиметров жидкого водорода. Еще через несколько месяцев он сумел получить твердый водород. От абсолютного нуля его отделяло всего 14 градусов. Блестящий ум, великолепное искусство экспериментатора и отменная эрудиция помогли стать Джемсу Дьюару одним из пионеров криогенной техники. Примечательно, что и сам термин (от греческого «kryos» — холод), и знаменитый «сосуд Дьюара» принадлежат ему. Но гелий упорно не хотел покоряться. Лишь 9 июля 1908 года пришло известие, что доктор Хейке Камерлинг-Оннес (1853–1926) из Лейденского университета осуществил сжижение гелия. Интуиции и мастерству Дьюара он противопоставил систему, способности великолепного организатора. Знаменитую лабораторию Камерлинга-Оннеса в Лейдене, директором которой он стал в 29 лет, называют первой моделью научно-исследовательского института XX века. «В конце опыта Камерлинг-Оннес предпринял попытку получить твердый гелий, — пишет Р.Бахтамов. — Это ему не удалось. Не удавалось и потом, когда он дошел до температуры 1,38, а затем и 1,04 градуса Кельвина. Не понимая причины этого странного явления, он, однако, заставил себя отступить и перешел к следующему пункту намеченной программы — к исследованию свойств металлов при гелиевой температуре. Оннес измерил электросопротивление золота, платины и взялся за ртуть. И тут начались неожиданности. 28 апреля 1911 года он сообщил Нидерландской королевской академии, что сопротивление ртути достигло столь малой величины, что „приборы его не обнаружили“. 27 мая сообщение было уточнено: сопротивление ртути падает не постепенно, а резко, скачком, и снижается настолько, что можно говорить об „исчезновении сопротивления“. В статье, опубликованной в марте 1913 года, Оннес впервые употребит термин „сверхпроводимость“. Еще через 11 лет он кое-что начнет понимать в этом странном явлении. Через 50 лет явление будет объяснено, хотя и далеко не полностью. Несколько раз Оннес наблюдал и другое достаточно странное явление — необычно высокую подвижность гелия. Но это уже было настолько неестественно, что Оннес даже не пытался что-то понять. Он продолжал свою линию, двигаясь все ближе к абсолютному нулю. Пользовался он, в сущности, одним методом: чтобы уменьшить давление паров жидкого гелия, ставил все более мощные насосы. В конце концов, Оннес дошел до 0,83 градуса Кельвина. Казалось, это предел. Однако в апреле 1926 года — через два месяца после смерти Камерлинг-Оннеса — американский профессор Латимер, развив идею канадца Уильяма Джиока, предложил новый способ охлаждения — магнитный. В 1956 году Френсис Симон из Оксфорда получил температуру 0,00001 градуса Кельвина, лишь на одну стотысячную градуса выше абсолютного нуля». Удивительно, но лишь спустя тридцать лет с момента сжижения гелия было открыто наиболее экзотическое его свойство — сверхтекучесть, хотя проводились тысячи экспериментов. Но однажды группа канадских ученых все-таки осмелилась привести описание, решительно отказавшись от выводов. «Правильное заключение относительно нового явления, — отметили они, — нетрудно сделать даже студенту первого курса. Но лишь зрелые и опытные физики взяли бы на себя смелость вполне серьезно предположить, что теплопроводность жидкости внезапно увеличивается в миллионы раз». В начале 1938 года журнал «Nature» опубликовал две статьи. Одна из них принадлежала советскому ученому П.Л. Капице, а другая Аллену и Мизенару из Кембриджского университета. Их результаты и выводы совпали: поток жидкого гелия почти совершенно лишен вязкости. Именно Капице принадлежит и ставший общепринятым термин «сверхтекучесть». Поразительно — атомы гелия и свободные электроны металла ведут себя одинаково. Это открытие позволило связать оба явления: сверхпроводимость и сверхтекучесть электронного потока в проводнике. Сверхпроводимость была открыта в начале века, однако только в 1957 году Бардин, Купер и Шрифер сумели дать удовлетворительное объяснение явлению сверхпроводимости, построив теорию, носящую их имя (теория БКШ). «Что же происходит в сверхпроводнике? — спрашивает Редже в своей книге. — Полный ответ на этот вопрос длинен и сложен. Обычно два электрона в пустоте отталкиваются, но в металле положительные заряды ядер экранируют отрицательные заряды электронов, и отталкивание может почти полностью исчезнуть. Во многих случаях экранировка оказывается неполной, и тогда сверхпроводимость не наблюдается. В некоторых случаях решетка сжимается вокруг электрона, создавая, таким образом, облако положительных зарядов, обволакивающее этот электрон и притягивающее другие электроны. Результатом является возникновение незначительного притяжения между электронами. Поскольку это притяжение слабое, оно приводит всего лишь к тому, что электроны передвигаются парами; таким образом, возникает связь, подобная химической, но в тысячи раз слабее. Следовательно, куперовская пара подобна молекуле „двухэлектрона“, а переход в состояние сверхпроводимости можно считать превращением электронного газа в газ, состоящий из таких „молекул“. Аналогичное явление встречается в химии: так, если нагреть двухатомный кислород, он распадается на одиночные атомы, способные вновь объединиться при охлаждении. Электронный газ, движущийся в металле, конденсируется в жидкость из куперовских пар, которую мы и будем называть „конденсатом“. Радиус такой пары равен примерно 300 ангстрем, что намного больше расстояния между соседними атомами (несколько ангстрем). В море, состоящем из куперовских пар, трудно представить себе рябь или волны, длина которых была бы меньше самих пар. Поэтому неоднородности решетки с размерами не больше десятка ангстрем не представляют собой препятствия для течения конденсата, и потери энергии не происходит. Такова основная причина возникновения сверхпроводимости». Сейчас еще трудно представить все последствия этого открытия. Эффект сверхпроводимости уже успешно используется в скоростных японских поездах «Маглев». «Созданы и работают сверхпроводящие магнитные системы с уникальными характеристиками, — пишет Р.Бахтамов. — Фирма „Локхид“, например, построила электромагнит, который весит 85 килограммов и дает магнитное поле 15 тысяч эрстед. Крупнейшие сверхпроводящие магниты с полем 30–40 тысяч эрстед и размером порядка 4 метра уже работают в ряде ускорительных лабораторий Европы и Америки, созданы магниты с полем до 170 тысяч эрстед. Ведутся работы по созданию крупнейших электрических машин — турбо- и гидрогенераторов со сверхпроводящими системами возбуждения. Сверхпроводники открывают совершенно новые возможности при создании вычислительных машин. Ток в сверхпроводящих системах — идеальное запоминающее устройство, способное хранить колоссальное количество данных и выдавать их с фантастической скоростью… Уже получены сплавы, сохраняющие сверхпроводимость при 18–20 градусах Кельвина. Создание вещества, которое обладало бы свойствами при температуре хотя бы в 100 градусов Кельвина, привело бы к революции в электротехнике. Современная наука считает, что задача реальна, а последствия ее решения определят одним словом — фантастические».... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬcостояние, в которое при низкой температуре переходят некоторые твердые электропроводящие вещества. Сверхпроводимость была обнаружена во многих металлах и сплавах и в некоторых полупроводниковых и керамических материалах, число которых все возрастает. Два из наиболее удивительных явлений, которые наблюдаются в сверхпроводящем состоянии вещества, - исчезновение электрического сопротивления в сверхпроводнике и выталкивание магнитного потока (см. ниже) из его объема. Первый эффект интерпретировался ранними исследователями как свидетельство бесконечно большой электрической проводимости, откуда и произошло название сверхпроводимость.Исчезновение электрического сопротивления может быть продемонстрировано возбуждением электрического тока в кольце из сверхпроводящего материала. Если кольцо охладить до нужной температуры, то ток в кольце будет существовать неограниченно долго даже после удаления вызвавшего его источника тока. Магнитный поток - это совокупность магнитных силовых линий, образующих магнитное поле. Пока напряженность поля ниже некоторого критического значения, поток выталкивается из сверхпроводника, что схематически показано на рис. 1.Твердое тело, проводящее электрический ток, представляет собой кристаллическую решетку, в которой могут двигаться электроны. Решетку образуют атомы, расположенные в геометрически правильном порядке, а движущиеся электроны - это электроны с внешних оболочек атомов. Поскольку поток электронов и есть электрический ток, эти электроны называются электронами проводимости. Если проводник находится в нормальном (несверхпроводящем) состоянии, то каждый электрон движется независимо от других. Способность любого электрона перемещаться и, следовательно, поддерживать электрический ток ограничивается его столкновениями с решеткой, а также с атомами примесей в твердом теле. Чтобы в проводнике существовал ток электронов, к нему должно быть приложено напряжение; это значит, что проводник имеет электрическое сопротивление. Если же проводник находится в сверхпроводящем состоянии, то электроны проводимости объединяются в единое макроскопически упорядоченное состояние, в котором они ведут себя уже как "коллектив"; на внешнее воздействие реагирует также весь "коллектив". Столкновения между электронами и решеткой становятся невозможными, и ток, однажды возникнув, будет существовать и в отсутствие внешнего источника тока (напряжения). Сверхпроводящее состояние возникает скачкообразно при температуре, которая называется температурой перехода. Выше этой температуры металл или полупроводник находится в нормальном состоянии, а ниже ее - в сверхпроводящем. Температура перехода данного вещества определяется соотношением двух "противоположных сил": одна стремится упорядочить электроны, а другая - разрушить этот порядок. Например, тенденция к упорядочиванию в таких металлах, как медь, золото и серебро, столь мала, что эти элементы не становятся сверхпроводниками даже при температуре, лежащей лишь на несколько миллионных кельвина выше абсолютного нуля. Абсолютный нуль (0 К, -273,16? С) - это нижняя граница температуры, при которой вещество теряет все свое тепло. Другие металлы и сплавы имеют температуры перехода в диапазоне от 0,000325 до 23,2 К (см. таблицу). В 1986 были созданы сверхпроводники из керамических материалов с необычайно высокой температурой перехода. Так, для образцов керамики YBa2Cu3O7 температура перехода превышает 90 К (см. также ТЕПЛОТА).Сверхпроводящее состояние физики называют макроскопическим квантово-механическим состоянием. Квантовая механика, которой обычно пользуются для описания поведения вещества в микроскопическом масштабе, здесь применяется в макроскопическом масштабе. Именно то обстоятельство, что квантовая механика здесь позволяет объяснить макроскопические свойства вещества, и делает сверхпроводимость столь интересным явлением.Открытие. Очень много сведений о металле дает соотношение между внешним напряжением и вызванным им током. Вообще говоря, это соотношение имеет вид равенства V/I = R, где V - напряжение, I - ток, а R - электрическое сопротивление. Согласно этому закону (закону Ома), электрический ток пропорционален напряжению при любом значении величины R, которая является коэффициентом пропорциональности. См. также ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ.Сопротивление обычно не зависит от тока, но зависит от температуры. Получив в 1908 жидкий гелий, Г.Камерлинг-Оннес из Лейденского университета (Нидерланды) стал измерять сопротивление чистой ртути, погруженной в жидкий гелий, и обнаружил (1911), что при температурах жидкого гелия сопротивление ртути падает до нуля. Позднее было установлено, что многие другие металлы и сплавы тоже становятся сверхпроводящими при низких температурах.Следующее важное открытие было сделано в 1933 немецким физиком В.Мейсснером и его сотрудником Р.Оксенфельдом. Они обнаружили, что если цилиндрический образец поместить в продольное магнитное поле и охладить ниже температуры перехода, то он полностью выталкивает из себя магнитный поток. Эффект Мейсснера, как назвали это явление, был важным открытием, поскольку благодаря ему физикам стало ясно, что сверхпроводимость - квантово-механическое явление. Если бы сверхпроводимость заключалась только в исчезновении электрического сопротивления, то ее можно было пытаться объяснить законами классической физики.См. также:СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ: СВОЙСТВА СВЕРХПРОВОДНИКОВСВЕРХПРОВОДИМОСТЬ: ТЕОРИИ СВЕРХПРОВОДИМОСТИСВЕРХПРОВОДИМОСТЬ: ПРИМЕНЕНИЯ... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Термин сверхпроводимость Термин на английском superconductivity Синонимы Аббревиатуры Связанные термины эффект Джозефсона Определение явление ... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
сверхпроводи́мость физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ (сверхпроводников) при охлаждении их ниже определённой критической температур... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Сверхпроводи́мость - физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ (сверхпроводников) при охлаждении их ниже определённой критической температуры Тк, состоящее в скачкообразном исчезновении (обращении в нуль) электрического сопротивления постоянному току и в выталкивании магнитного поля из объёма образца (Мейснера эффект). Открыта в 1911 г. голландским физиком Х. Каммерлинг-Оннесом в опытах с ртутью. Позднее сверхпроводимость удалось обнаружить у многих металлов (свинца, алюминия, тантала, ниобия), металлических сплавов, химических соединений, у некоторых полупроводников и полимеров. Такие материалы называют сверхпроводниками. К сверхпроводникам относятся ок. половины металлов (напр., Al, Тк = 1.2 К; Pb, Тк = 7.2 К), несколько сотен сплавов (напр., Ni - Ti, Тк = 9.8 К), в т. ч. интерметаллические соединения (напр., Nb₃ Ge, Тк = 23 К), многие полупроводники (напр., GeTe, Тк = 0.17 К). Критическая температура традиционных сверхпроводников находится в пределах 0.1-23 К. В 1986- 87 гг. открыты высокотемпературные оксидные сверхпроводники (VBa₂Cu₃ O7 и др.) с Тк ≈100 К. Предполагается получение соединений с критической температурой, близкой к 300 К. Практическое применение сверхпроводимости ведётся при разработке сверхмощных магнитных систем и накопителей энергии, ускорителей заряженных частиц, силовых кабелей и трансформаторов большой мощности для систем централизованного распределения энергии, а также усилителей и измерительных устройств с низким уровнем собственных шумов. В сверхпроводниковых интегральных схемах активные элементы и электрические соединения выполнены из сверхпроводников. Перспективность сверхпроводниковых интегральных схем обусловлена высокой скоростью переключения, низ ким уровнем рассеиваемой мощности их активных элементов, способностью хранить информацию при отключении электрического питания. Использование сверхпроводниковых интегральных схем в цифровой вычислительной технике, информационно-измерительных системах, приборостроении и метрологии позволяет создавать принци_ пиально новые системы со значительно более высокими характеристиками.... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Ост Осот Осоед Осов Осмотр Осмос Осип Осетр Осесть Орь Орхит Ортопед Ортодром Орт Орс Орех Орест Ореид Ордер Оптом Опт Опрос Опорос Опор Опись Опистод Ооо Омет Одр Одометр Одеть Одессит Одер Овод Овить Овист Овир Овес Мтс Мсье Мпс Мохов Мохер Мох Мотор Мотив Мот Мосье Мостовье Мост Морс Морось Моросить Моро Морис Мореходство Мореход Мордотреп Мор Мопс Мопед Моп Моос Моир Модест Митродор Мисхор Мистер Мисс Мис Мирт Мироедство Мироед Миро Мир Миот Миосепт Мио Мид Мехи Мех Метро Метр Метоп Метод Метис Месть Место Мести Мессир Мессидор Месиво Мес Мерс Мерить Медь Медосос Медио Мед Мвт Мвд Итр Исход Истод Иссоп Испод Исповедь Исеть Ирод Ирмос Ипс Иох Иов Импост Импортер Импорт Иметь Идо Ехор Ехидство Есь Есть Ерь Европ Евро Евр Дрс Дрот Дросс Дромос Дром Древо Дот Досье Доспех Доспеть Досмотр Досев Допрос Допить Допеть Доп Домрист Домовито Домер Дом Доесть Доворот Довестись Довести Дмсс Дмитр Дит Дист Дирхем Диптер Диоптр Диметр Димер Дим Диво Див Деть Десть Деспот Дерьмо Дерть Дер Депорт Депо Деп Демос Деист Девство Двор Двоить Дверь Входимость Вход Втроем Втрое Всход Все Врио Врид Вред Впрост Впредь Впить Восход Востро Воспеть Ворье Ворсит Ворс Ворох Ворот Вор Вопрос Водомет Водомер Водоем Водить Вод Вовсе Вмс Вихрь Вихор Витье Вить Вит Вист Вис Вип Вие Видеть Видеопросмотр Видео Вид Виво Вивер Вехист Ветров Вето Ветвь Весь Весть Вестись Вести Вест Весомость Весомо Вес Верховод Верхи Верх Вертодром Верп Верист Верди Верд Вервь Вепс Вепрь Ведро Ведомство Ведомость Ведомо Веди Вдох Вдеть Вдвоем Вдвое Ввс Остер Остров Вводимость Ось Отво Оторв Отповедь Отпор Вверх Ввести Ввестись Ввить Оторопь Отвод Ввод Отвес Ость Остро Острие Ввосьмеро... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
[superconductivity] — состояние многих материалов, переход в которое характеризуется тем, что их электрическое сопротивление скачком уменьшается до нуля при охлаждении их до некоторой температуры, называемой критической температурой, характерной для данного материала. Первый сверхпроводник открыл голландский физик X.Камерлинг Оннес в 1911 г., измерив электросопротивление ртути и обнаружив, что при T<sub>к</sub> = 4,15 К оно скачкообразно уменьшается и ниже этой температуры становится равным нулю. Достаточно сильное магнитное поле разрушает сверхпроводимое состояние. Магнитное поле, вызывающие при данной температуре переход вещества из сверхпроводниковое состояние в нормальнольное называется критическим магнитным полем (H<sub>к</sub>). Величина H<sub>к</sub> растет с понижением температуры. Сверхпроводимостью обладают около 30 металлов, многие интерметаллические, неорганические и органические соединения. T<sub>к</sub> сверхпроводников, откр. до 1986 г., < 25 К. Открытие австрийскими физиками Г. Беднорцем и К. Мюллером в 1986 г. сверхпроводников на основе сложных оксидов меди и развитие их исследований позволило синтезировать сверхпроводники, T<sub>к</sub> которых > 100 К, и реально рассматривать возможное применение технических систем, где в качестве криогента используется жидкий азот.<br><br>... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
1) Орфографическая запись слова: сверхпроводимость2) Ударение в слове: сверхпровод`имость3) Деление слова на слоги (перенос слова): сверхпроводимость4)... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
явление исчезновения электрич. сопротивления нек-рых металлов, сплавов и хим. соединений при темп-pax T=< Tк, где Гк - характерная для данного в-ва т. ... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
• сверхпроводимость f english: superconductivity deutsch: Supraleitfähigkeit f , Supraleitung f français: superconductivité f , superconductibi... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ, физическое явление, наблюдаемое в некоторых металлах и сплавах при охлаждении их ниже критической температуры Tкр и состоящее в исчезновении электрического сопротивления постоянному току и в выталкивании магнитного поля из объема образца (Мейснера эффект). Открыта голландским физиком Х. Камерлинг-Оннесом в 1911; теория создана в 1967. При переходе в сверхпроводящее состояние в образце образуются связанные пары электронов (эффект Купера). У классических сверхпроводников (Pb, Al, Tl, Nb) Tкр<24 К. Сверхпроводимость используют для создания сильных магнитных полей (сверхпроводящий магнит), в ускорителях заряженных частиц и др. Сверхпроводимость перспективна для создания силовых кабелей и трансформаторов большой мощности и других целей электроэнергетики. <br>... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
, физическое явление, наблюдаемое в некоторых металлах и сплавах при охлаждении их ниже критической температуры Tкр и состоящее в исчезновении электрич... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
ж.superconductivity- d-волновая сверхпроводимость- бесщелевая сверхпроводимость- биполяронная сверхпроводимость- возвратная сверхпроводимость- высокоте... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
физ. явление, наблюдаемое у нек-рых в-в (сверхпроводников) при охлаждении их ниже определ. критич. темп-ры Тк и состоящее в обращении в нуль электрич. ... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ, физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ (сверхпроводников) при охлаждении их ниже определенной критической температуры Тк и состоящее в обращении в нуль электрического сопротивления постоянному току и в выталкивании магнитного поля из объема образца (Мейснера эффект). Сверхпроводимость открыта Х. Камерлинг-Оннесом (1911) в Hg. Теория создана в 1967. Переход в сверхпроводящее состояние связан с образованием куперовских пар электронов (см. Купера эффект). Механизм сверхпроводимости у т. н. высокотемпературных сверхпроводников (с Тк 100К) пока неизвестен.<br><br><br>... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ - физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ (сверхпроводников) при охлаждении их ниже определенной критической температуры Тк и состоящее в обращении в нуль электрического сопротивления постоянному току и в выталкивании магнитного поля из объема образца (Мейснера эффект). Сверхпроводимость открыта Х. Камерлинг-Оннесом (1911) в Hg. Теория создана в 1967. Переход в сверхпроводящее состояние связан с образованием куперовских пар электронов (см. Купера эффект). Механизм сверхпроводимости у т. н. высокотемпературных сверхпроводников (с Тк 100К) пока неизвестен.<br>... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ , физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ (сверхпроводников) при охлаждении их ниже определенной критической температуры Тк и состоящее в обращении в нуль электрического сопротивления постоянному току и в выталкивании магнитного поля из объема образца (Мейснера эффект). Сверхпроводимость открыта Х. Камерлинг-Оннесом (1911) в Hg. Теория создана в 1967. Переход в сверхпроводящее состояние связан с образованием куперовских пар электронов (см. Купера эффект). Механизм сверхпроводимости у т. н. высокотемпературных сверхпроводников (с Тк 100К) пока неизвестен.... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ, физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ (сверхпроводников) при охлаждении их ниже определенной критической температуры Тк и состоящее в обращении в нуль электрического сопротивления постоянному току и в выталкивании магнитного поля из объема образца (Мейснера эффект). Сверхпроводимость открыта Х. Камерлинг-Оннесом (1911) в Hg. Теория создана в 1967. Переход в сверхпроводящее состояние связан с образованием куперовских пар электронов (см. Купера эффект). Механизм сверхпроводимости у т. н. высокотемпературных сверхпроводников (с Тк 100К) пока неизвестен.... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
приставка - СВЕРХ; приставка - ПРО; корень - ВОД; суффикс - ИМ; суффикс - ОСТЬ; нулевое окончание;Основа слова: СВЕРХПРОВОДИМОСТЬВычисленный способ обр... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
- физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ(сверхпроводников) при охлаждении их ниже определенной критическойтемпературы Тк и состоящее в обращении в нуль электрического сопротивленияпостоянному току и в выталкивании магнитного поля из объема образца(Мейснера эффект). Сверхпроводимость открыта Х. Камерлинг-Оннесом (1911) вHg. Теория создана в 1967. Переход в сверхпроводящее состояние связан собразованием куперовских пар электронов (см. Купера эффект). Механизмсверхпроводимости у т. н. высокотемпературных сверхпроводников (с Тк 100К)пока неизвестен.... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
"...Сверхпроводимость - явление, заключающееся в том, что электрическое сопротивление некоторых материалов исчезает при уменьшении их температуры ниже ... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ, электрическое свойство металлов и их сплавов, охлажденных до очень низких температур. В сверхпроводящей цепи электрический ток течет... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
скачкообразное исчезновение электрического сопротивления некоторых материалов при очень низких абсолютных температурах, называемых критическими (у ртути 4,15 К, свинца 7,2 К, алюминия 1,2 К). Другой эффект сверхпроводимости — эффект Мейснера-Оксенфельда, вытеснение магнитного поля из сверхпроводника. Начала современного естествознания. Тезаурус. — Ростов-на-Дону.В.Н. Савченко, В.П. Смагин.2006. Синонимы: проводимость... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Superconductivity — Сверхпроводимость. Свойство многих металлов, сплавов, соединений, оксидов и органических материалов, у которых при температурах, близких к абсолютному нулю исчезает удельное электрическое сопротивление, и они становятся сильно диамагнитными. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО "Профессионал", НПО "Мир и семья"; Санкт-Петербург, 2003 г.)... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
1. Явление, заключающееся в том, что электрическое сопротивление некоторых материалов исчезает при уменьшении их температуры ниже некоторого критического значения, зависящего от материала и от магнитной индукции Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002-2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий Телекоммуникационный словарь.2013. Синонимы: проводимость... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Сверхпроводимость – явление скачкообразного падения до нуля электросопротивления некоторых веществ при низких температурах. [Блюм Э. Э. Словарь о... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
сверхпроводи́мость, сверхпроводи́мости, сверхпроводи́мости, сверхпроводи́мостей, сверхпроводи́мости, сверхпроводи́мостям, сверхпроводи́мость, сверхпроводи́мости, сверхпроводи́мостью, сверхпроводи́мостями, сверхпроводи́мости, сверхпроводи́мостях (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») . Синонимы: проводимость... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Ударение в слове: сверхпровод`имостьУдарение падает на букву: иБезударные гласные в слове: сверхпровод`имость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
сверхпроводи'мость, сверхпроводи'мости, сверхпроводи'мости, сверхпроводи'мостей, сверхпроводи'мости, сверхпроводи'мостям, сверхпроводи'мость, сверхпроводи'мости, сверхпроводи'мостью, сверхпроводи'мостями, сверхпроводи'мости, сверхпроводи'мостях... смотреть
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
ж, физ. aşırı iletkenlikСинонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
(3 ж), Р., Д., Пр. сверхпроводи/мостиСинонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
ж физ.Supraleitfähigkeit fСинонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
super conductivity, superconductivity* * *сверхпроводи́мость ж.superconductivityСинонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
ж. superconduttività f, superconduzione f
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
сверхпроводимостьמוֹלִיכוּת-עַל נ'Синонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
f.superconductivityСинонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
жsupercondutibilida de f, supercondutividade fСинонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
ж. supraconductibilité f
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Начальная форма - Сверхпроводимость, винительный падеж, слово обычно не имеет множественного числа, единственное число, женский род, неодушевленное
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
ж. физ.superconductividad f
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Superleitfähigkeit, Superleitung, Supraleitfähigkeit, Supraleitung, Überleitfähigkeit, Überleitung, Überkonduktivität
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
сущ. жен. роданадпровідність
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
ж.supraconductibilité fСинонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
сверхпровод'имость, -иСинонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
superconductibilité, supraconductibilité, surconductibilité, superconductivité, supraconductivité
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
сверхпроводимость ж физ. Supraleitfähigkeit fСинонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
superconductivityСинонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
сверхпроводимостьСинонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
звышправоднасць, -ці- сверхпроводимость высокотемпературная ВТСП- сверхпроводимость высокотемпературная
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
superconductibilité, superconductivité, supraconduction, supraconductivité, surconductibilité
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
ابر رسانايي
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
〔名词〕 超导性Синонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
ж. физ. superconduttivita Итальяно-русский словарь.2003. Синонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Superleitfähigkeit, Supraleitfähigkeit
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
физ. надпрові́дність, -ності Синонимы: проводимость
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
сверхпроводимость сверхпровод`имость, -и
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
физ. звышправоднасць, жен.
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Superleitfähigkeit, Supraleitfähigkeit
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
сверхпроводимость фавқунноқилият
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
ж физ.гадәттән тыш үткәрүчәнлек
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
звышправоднасць, -ці
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
асқын өткізгіштік
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
асқын өткізгіштік
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
superconductivity
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
superconductivity
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
superconducting
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
аса өткізгіштік
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
• supravodivost
СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ
Звышправоднасць