А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Нормальний провідник

Нормальні провідники конструктивно виконуються аналогічно вибухонепроникної-мим, але тільки без параметрів щілинного вибухозахисту.

Хоча нормальний провідник, наприклад, мідь і є ідеальним ізолятором по відношенню до надпровідники, все ж дуже бажано не вживати металевих ізоляторів. При будь-якій зміні поля між різними витками обмотки виникають напруги. Це призводить до утворення електричного струму в нормальному (несверхпроводящем) матеріалі, який через виділення джоулева тепла нагрівається. Якщо розташований по сусідству з ним надпровідний матеріал нагрівається до критичної температури, то магнітне поле не зможе збільшувати ся.

Перехід нормальний провідник - надпровідник (не кажучи про одновимірних надпровідниках) є фазовим переходом другого роду: питома теплоємність при Т Тв відчуває стрибок.

Мається на увазі нормальний провідник.

ці напівпровідникові матеріали відрізняються від нормальних провідників, таких як благородні метали, великим негативним температурним коефіцієнтом опору.

Схематична крива переходу, отримана методом вимірювання опору або індукційним методом. Тс - температура стрибка, або. В цьому відношенні вони істотно відрізняються від нормальних провідників, що володіють нескінченно великою електричну провідність. Магнітне поле всередину надпровідника не проникає, а наявне в матеріалі магнітне поле при його переході в надпровідний стан буде повністю витіснятися з внутрішньої області. Крива переходу (рис. 1) може бути отримана також за результатами вимірювання індуктивності, якщо надпровідник помістити всередині котушки. Температурна залежність відносної магнітної проникності надпровідника в області переходу ідентична з температурною залежністю відношенню опорів.

Туннелирование електрона через ізолюючий бар'єр між двома нормальними провідниками є добре відоме квантовомеханічної явище. Навіть якщо енергія електрона недостатня для подолання бар'єру, для нього існує кінцева ймовірність опинитися по інший бік бар'єру. По суті хвильова функція електрона проникає через бар'єр, зменшуючись в певній мірі, причому це зменшення залежить від висоти і ширини потенційного бар'єру, що розділяє два провідника. Значний струм виникає тоді, коли бар'єр стає дуже вузьким, типова товщина його становить зазвичай кілька десятків ангстрем.

Підкреслимо, однак, що тут будуть розглядатися тільки нормальні провідники, в яких можливість когерентності пов'язана не з кореляцією електронів, а тільки з тим фактом, що розмір зразка виявляється менше відповідної довжини рендомізаціі (збою) фази.

Можна поставити досвід і інакше, а саме взяти нормальний провідник, створити в ньому магнітне поле, і потім, охолодивши провідник, перевести його в надпровідний стан.

Залежність приведеного критичного струму i /c /c max ніобій-олов'яних проводів в бронзової матриці від ступеня деформації е-етах волокон. При виготовленні надпровідних магнітів використовуються найрізноманітніші матеріали - нормальні провідники, конструкційні та ізоляційні матеріали.

Цікаво розглянути питання про те, як переходить ток з нормального провідника в надпровідник.

Цікаво розглянути питання про те, як переходить ток з нормального провідника в надпровідник.

ЯС (Г) - напруженість, що залежить від температури критичного поля, при якому здійснюється перехід нормального провідника в надпровідник[ЯС ( Г) определяется из условия равенства химических потенциалов этих фаз ]; похідна dHc /dT береться при Яс 0 і ТТЕ.

Постійна надпровідності X зростає зі збільшенням температури і в критичній точці стає нескінченною, що забезпечує перехід до нормального провідника.

Уес (Т) - напруженість, що залежить від температури критичного поля, при якому одночасно співіснують дві фази - нормальний провідник і надпровідник (3 № З (Т) визначається з умови рівності хімічних потенціалів цих фаз); похідна d2ec /dT береться при Е З 0 і ТТС.

Профіль аксіального магнітного поля електромагніту з Nb - Zr, виміряний експериментально, не відрізняється істотно від профілю, розрахованого для такого ж електромагніту з нормальних провідників. Однак після зменшення до нуля струму сверхпроводникового соленоїда спостерігається залишкове магнітне поле, величина якого становить приблизно 2% від максимального значення поля, яке існувало до виключення струму. Наявність такого залишкового поля вказує на існування залишкових струмів, відмінних від основного струму електромагніту. Залишкові поля (близько 2%) можна виявити і в електромагнітах з ниобиевой дроту, а також, ймовірно, і в електромагнітах, виготовлених з інших надпровідників.

вище було показано, що передумовою виникнення надпровідності є сильне акустичне взаємодія між електронами і кристалічною решіткою. На противагу цьому хороші нормальні провідники мають в основному слабку взаємодію між електронами і гратами, і ця обставина головним чином і пояснює відсутність у них надпровідності.

Покажемо, як відбувається загасання поля в надпровіднику. Але попередньо з'ясуємо, чим визначається електричний струм в надпровідники. У нормальному провіднику щільність електричного струму пропорційна електричному полю. Ясно, що в надпровіднику такого зв'язку не може бути, тому що електрони в надпровіднику рухаються без опору, і тому навіть нескінченно мале електричне поле викликало б ток нескінченної сили. Це означає, що в надпровідних ике щільність струму повинна бути пов'язана не з електричним, а з магнітним полем. В так само не може бути, оскільки ці вектори мають різну природу: вектор j полярний, а вектор В осьової. Полярним вектором є, як. А, пов'язаний з В співвідношенням В rot А. Тому в надпровідниках слід очікувати зв'язку між величинами j і А - зв'язку, природно, лінійної. Але безпосередній фізичний зміст має не векторний потенціал, а магнітне поле, так як до векторного потенціалу можна додати градієнт будь скалярної функції, магнітне ж полі, рівне ротора векторного потенціалу, при цьому не змінюється.

У 1837 введені Георгіївські знаменне прапори для флотських екіпажів. АНДРІЇВСЬКЕ ОТРАЖЕНИЕ, відображення електронних квазичастиц від кордону між нормальним провідником і надпровідників, що супроводжується зміною типу квазичастиц (електрон-дірка, дірка-електрон) і народженням або знищенням в надпровіднику куперовской пари електронів.

Випромінювання з частотою около 1011 Гц інтенсивно поглинається сверхпроводниками. Це випливає з еквівалентності енергії фотона такої частоти величиною енергетичної щілини. при більш високих частотах енергія фотона перевищує енергетичну щілину, і надпровідник поводиться, подібно до нормального провідника. Частота 1011 Гц знаходиться нижче частот, що відносяться до ближнього краю інфрачервоного і видимого спектрів, чим і пояснюється, чому метали в надпровідного стану виглядають як нормальні метали і володіють тією ж самою низькотемпературної випромінювальною здатністю.

Як вже було зазначено, лондоновских область може з'явитися тільки поблизу Ткр. А є дуже малою, а так як при зі /А 1 метал мало відрізняється від нормального провідника, то лондоновских область не може тривати до самої критичної температури і, у всякому разі, обмежена зверху умовою зі А.

Вплив механічної напруги на властивості надпровідників має два абсолютно різних аспекти: ці напруги не тільки призводять до звичайних деформацій, за якими слід руйнування матеріалу, а й можуть модифікувати його надпровідні властивості. Обидва - цих фактора необхідно враховувати при конструюванні магніту, здатного витримувати великі механічні напруги. Технічні надпровідники в даний час застосовують виключно у вигляді композитів, в яких надпровідник (часто у формі дуже тонких волокон) розташовується в матриці з нормального провідника, наприклад з міді або алюмінію. Тому нижче розглядаються в основному механічні властивості композитних провідників.

Зараз ми коротко розповімо про деякі недавно відкритих органічних системах, які є вельми багатообіцяючими кандидатами на роль молекулярних нанопроводников і двовимірних систем - як для фізики, так і для технології. Цей огляд вкрай схематичний і призначений тільки для того, щоб привернути увагу читача. Salem, 1986), так і шари з пов'язаних молекул фулерену, де за допомогою електростатичних затворів можна створювати відносно високі двовимірні електронні (або діркові) щільності. У системах першого типу спостерігалися нетривіальні низькорозмірні ефекти, а в системах другого типу були виявлені різноманітні електронні фази, включаючи і специфічно двовимірні. Безліч цих фаз включає як діелектричне стан, так і нормальний провідник, фази КЕХ і ДКЕХ, і, нарешті, навіть надпровідний стан. На спеціальну увагу заслуговують системи з пов'язаних фулеренів молекул. Цікаво, що використання відповідних затворів може виявитися навіть більш ефективним, ніж хімічне допирования.

Якщо шар діелектрика зробити дуже тонким (менше 001 мкм), то електрони обох надпровідних шарів отримують можливість проскакувати крізь нього в результаті тунельного ефекту. Оскільки всю сукупність електронів в надпровідники можна розглядати як макроскопічну хвилю з певною фазою, то тунельний перехід можна порівняти з взаємним накладенням світла від двох когерентних джерел, яке веде до виникнення інтерференції: внаслідок накладання електронних хвиль один на одного через перехід починає проходити електричний струм, що спостерігається і тоді, коли до надпровідників не доклавши напруга. Проходження струму через діелектрик без додатка напруги-дивовижне явище, яке можна пояснити тільки на підставі квантової теорії надпровідності, і саме тому в даному випадку важко знайти наочне тлумачення. Проте цей ефект цілком реальний і підтверджується відповідними експериментами. У нормальних провідників електронні хвилі не мають певної фази, так що подібні хвилі, що проходять через перехід в обох напрямках, взаємно гасяться в результаті інтерференції. Таким чином, при відсутності напруги в нормальних провідниках електричний струм не йде через перехід. Коли ж струм існує, на переході спостерігається відносно велике падіння напруги.

Припустимо, що у нас є надпровідник в зовнішньому магнітному полі. В надпровідних сплавах (що відносяться до так званим надпровідників другого роду) це руйнування відбувається досить своєрідним чином: тіло надпровідника в напрямку зовнішнього магнітного поля пробивають трубки струму, всередині яких провідність має змішаний характер. Інакше кажучи, там присутній як нормальна, так і надпровідна фаза, причому в центрі (уздовж так званих Абрикосівська ниток) провідність є нормальною. У той же час за межами трубок панує надпровідність. При подальшому підвищенні рівня зовнішнього магнітного поля число трубок також зростає, заповнюючи в результаті весь надпровідник, перетворюючи його в нормальний провідник.

Якщо шар діелектрика зробити дуже тонким (менше 001 мкм), то електрони обох надпровідних шарів отримують можливість проскакувати крізь нього в результаті тунельного ефекту. Оскільки всю сукупність електронів в надпровідники можна розглядати як макроскопічну хвилю з певною фазою, то тунельний перехід можна порівняти з взаємним накладенням світла від двох когерентних джерел, яке веде до виникнення інтерференції: внаслідок накладання електронних хвиль один на одного через перехід починає проходити електричний струм, що спостерігається і тоді, коли до надпровідників не доклавши напруга. Проходження струму через діелектрик без додатка напруги-дивовижне явище, яке можна пояснити тільки на підставі квантової теорії надпровідності, і саме тому в даному випадку важко знайти наочне тлумачення. Проте цей ефект цілком реальний і підтверджується відповідними експериментами. У нормальних провідників електронні хвилі не мають певної фази, так що подібні хвилі, що проходять через перехід в обох напрямках, взаємно гасяться в результаті інтерференції. Таким чином, при відсутності напруги в нормальних провідниках електричний струм не йде через перехід. Коли ж струм існує, на переході спостерігається відносно велике падіння напруги.