Унищожаване на свръхпроводимост високо магнитно поле
А достатъчно силно магнитно поле е произведен като ток. протичащ в свръхпроводника. и външни източници при тази температура унищожава на свръхпроводящ вещество. Силата на магнитното поле Hc. които при дадена температура причинява преминаването на вещество от свръхпроводящо състояние на нормално, нарича критичната област. Критична температура Tc и критично магнитно поле HC - свързани ценности. Когато свръхпроводника се поставят в магнитно поле, след това всяка температура съответства на определена критична магнитно поле Hc. Чрез H> Hc, и температура над Tsprovodnik движи от свръхпроводящ до нормалното състояние.
Свръхпроводимостта изчезва под влиянието на следните фактори:
- повишена температура;
- действието на достатъчно силно магнитно поле;
- достатъчно голяма плътност на тока в пробата;
На определено магнитно поле сила Hk. генерирани като ток, преминаващ през свръхпроводника, както и външните източници свръхпроводящ проводник изчезва. Tk критична температура и критично магнитно поле Hk - свързани ценности. Когато свръхпроводника се поставят в магнитно поле, всяка температура Tk
Зависимостта на критичната магнитното поле Hk на температура. Хо - критичната област на Т → 0, напълно унищожава свръхпроводимост.
Материалът е в състояние на свръхпроводящи е подобен на идеална диамагнитно - магнитното поле се изгонва от него (Майснер ефект). Чрез H> Hk магнитно поле прониква в проводника, в резултат на изчезването на свръхпроводимост.
Първият промишленото приложение на свръхпроводимостта е създаването на свръхпроводящи магнити с високи критични области. Налични свръхпроводящи магнити право да стигнем до средата на 1960-те години, на магнитното поле над 100 кгс дори в малки лаборатории. Преди създаването на тези полета с помощта на конвенционални електромагнити изискват много големи количества електроенергия за поддържане на електрически ток в намотките и огромни количества вода за охлаждане.
Следващите практическите приложения на свръхпроводимостта се отнася до техниката на чувствителни електронни устройства. Експериментални проби с контактни устройства Josephson могат да открият около 10-15 вата напрежение. Магнитометри за откриване на магнитни полета от порядъка на 10-9 гауса, използвани в изследването на магнитни материали, както и в медицинската magnetocardiography. Изключително чувствителни детектори на земното ускорение могат да се прилагат в различни области на геофизиката.
Техника свръхпроводимост и особено Josephson контакти имат все по-голямо въздействие върху метрологията. С Josephson възли стандарт 1 Б. създаден също е разработен първичен термометър за криогенно област, където резки преходи в някои материали се използват за справка (константа) температурни точки. Новата техника, използвана в настоящата сравнение, за измерване на радиочестотната енергия и коефициент на поглъщане, а измерванията на честота. Тя се използва и в основни изследвания, като измерването на фракционни атомни заряди на частици и тестване на теорията на.
Най-интересното е възможно промишленото приложение на свръхпроводимост, свързани с производството, предаването и използването на електрическа енергия. Например, кабела на свръхпроводящи може да бъде няколко инча в диаметър, за да предава повече енергия от предаването линия за огромна мрежа, както и с много ниски загуби или не. Разходите за производство изолация и крио-охлаждане трябва да бъдат компенсирани ефективност предавателна мощност. С керамични свръхпроводниците охлажда с течен азот, използвайки предавателна мощност свръхпроводници е икономически много привлекателна.
Тя показва фазовата диаграма на магнитното поле за калай-абсолютна температура (фиг. 1). Със условия, съответстващи на точка А, калаят е в нормално, без свръхпроводящ състояние. Ако това се охлажда до точка Б, а след това става свръхпроводящи. Критичната магнитното поле - стойността на полето, над който свръхпроводника е в нормално състояние. По-критични области обикновено са от порядъка на няколко десетки Гаус до няколко стотин хиляди Гаус в зависимост от свръхпроводника и metallophysical държавата. Критичната областта на свръхпроводника варира в зависимост от температурата и намалява с половина. Когато е необходимо поле температура преход е нула, и е възможно (Фигура 1) в абсолютен нула
Диаграмата фаза на магнитното поле за абсолютната температура Тин
Постепенното натрупване на експериментални данни за свръхпроводници бе прекъснат през 1933 г. с откриването направено от W. Майснер и Р. Ochsenfeld. Преди това, тестовете са проведени с кухи проводници, тъй като Тези проводници са с малко тегло и по-лесно да се охлади. Meisner Ochsenfeld и проведени тестове на твърди проби от калай и олово, и тяхното наблюдение е, че когато пробата се охлажда с вкарана в него на магнитен поток по време на началото на прехода свръхпроводящ на потока, изтласкан от пробата незабавно. Магнитна индукция веднага изчезва, а при нулево магнитно поле, крайният резултат от двете операции е точно същото. Свръхпроводници са идеален диамагнитно: те се избута на магнитното поле във всички случаи.
Когато намагнитването на кухия свръхпроводника, първо там е същата като тази на намагнитване на твърдото вещество. ще бъдат затворени незатихващи течения на повърхността на свръхпроводника, което ще създаде ", заедно с полето". Токовете унищожи магнитното поле в свръхпроводника и в кухината.
Ако хипнотизирам пробата над критичната температура, последвано от охлаждане, превежда това в свръхпроводящо състояние, след това получената "срещу областта" унищожи магнитното поле в свръхпроводника, но запазват в кухината. Това поле е заловен от не-свръхпроводящ кухина, учените първо превзеха цялото поле на свръхпроводника, но това е заблуда се разсея опит Майснер и Ochsenfeld.
диамагнетизъм на свръхпроводници е добре показва опитът, който се проведе през 1945 г. в Москва университет професор VK Аркадия. Той направи малка преднина чаша и я натопи в течен хелий и след това бавно въже пропуснато в него квадрат постоянен магнит. Както се подходи магнита за купата на напрежение въже постепенно отслабва и накрая магнит свободно висеше над купата. Този ефект се обяснява просто: под влиянието на свръхпроводящ магнит в купа като "counterflows" създадени ", заедно с поле". В резултат на това изхвърлянето на магнитно поле на отблъскване възниква купа на чашата и магнита, който се проявява в това, че магнитът се носи във въздуха над чашата.
И това, което се случва, е свръхпроводник, когато е поставен в магнитно поле? Ако свръхпроводника е под формата на тесен цилиндрична или тесни плочи, които са разположени по протежение на линиите на полето за приложна, след това въвеждане в магнитно поле не забележимо изкривява картината силовите линии на полето.
Ако жицата има различна форма, че в негово присъствие разпределението на линиите на полето значително се променя. Например, ако пробата има формата на сфера, линиите на полето да се направи начин за играта, се кондензират в близост до екватора и се затварят отново зад топката (Фигура 1).
Линиите на магнитното поле
Броят на електропроводи, пресичащи на мястото на постоянно напречно сечение, е мярка за силата на полето. Сгъстяване на електропроводи в близост до екватора на топката показва, че магнитното поле е по-силна, отколкото разстоянието от топката.
Докато магнитното поле на свръхпроводник е малък, нееднаквост на областта, причинени от образеца за свръхпроводник е незначително. Но когато областта започва да се доближава до критичната стойност, на диригента като се редуват нормални и свръхпроводящи региони. Когато се достигне критичната стойност, цялата проводник преминава към нормално състояние.
Тя изисква поддържа фреймове.
Свързани статии