Для сдачи тестов, рубежного контроля, а также закрепления материала используйте браузеры MS Internet Explorer, Mozilla Firefox, Chromium
    Главная страница электронного учебника
    Содержание дисциплины

    Проводниковые материалы высокого сопротивления
    Содержание дисциплины

    Свойства сверхпроводников и криопроводников

    Учебная тема
    Свойства сверхпроводников и криопроводников

    Тема 11.Свойства сверхпроводников и криопроводников.

    Согласно современной теории, явление сверхпроводимости металлов можно объяснить следующим образом. При температурах, близких к абсолютному нулю, меняется характер взаимодействия электронов между собой и атомной решеткой, так что становится возможным притягивание одноименно заряженных электронов и образование так называемых электронных (куперовских) пар. Поскольку куперовские пары в состоянии сверхпроводимости обладают большой энергией связи, обмена энергетическими импульсами между ними и решеткой нет. При этом сопротивление металла становится равным нулю. С увеличением температуры некоторая часть электронов термически возбуждается и переходит в одиночное состояние, характерное для обычных металлов. При достижении критической температуры Ткр все куперовские пары распадаются, и состояние

    сверхпроводимости исчезает.

    Аналогичный результат наблюдается при определенном значении магнитного поля (критической напряженности Hкр или критической индукции Вкр), которое может быть создано собственным током и посторонними источниками. Критическая температура и критическая напряженность магнитного поля являю тся взаимосвязанными величинами (для чистых металлов)

    Известно 35 сверхпроводниковых металлов и более 1000 сверхпроводниковых сплавов и химических соединений различных элементов. Установлены также сверхпроводящие свойства у некоторых полупроводников, например антимонида индия InSb, серы, ксенона и пр. Для многих проводниковых материалов, таких как серебро, медь, золото, платина даже при очень низких температурах достичь

    сверхпроводящего состояния пока не удалось.

    По физико-химическим свойствам элементарные сверхпроводники (чистые металлы) можно разделить на мягкие (Hg, Sn, Pb, In) и жесткие (Та, Ti, Zr, Nb). Для мягких сверхпроводников характерны низкие температуры плавления и отсутствие внутренних механических напряжений, жесткие сверхпроводники отличаются наличием значительных внутренних напряжений. С позиций термодинамики сверхпроводниковые материалы принято делить на сверхпровод

    ники I, II и III родов.

    Для сверхпроводников I рода характерны скачкообразное изменение удельной теплоемкости и определенная температура перехода в сверхпроводящее состоя ние, которое может разрушиться уже при малых критических температурах и напряженности магнитного поля примерно 1 кА/м, что затрудняет их исполь зование. У таких мате риалов наблюдается эффект Майснера–Оксенфельда, заклю чающийся в том, что при переходе образца в сверхпроводящее состояние магнитное поле выталкивается из него, т. е. он становится идеальным диамагнетиком.

    Сверхпроводники II рода отличаются тем, что переход в сверхпроводящее состояние у них осуществляется не скачком, а постепенно. Для них характерны два критических значения магнитной индукции при температуре Ткр < Т0

    Сверхпроводники III рода включают в себя неидеальные сверхпроводники II рода . Для них характерно наличие крупных неоднородностей, возникающих при выделении другой фазы или пластичном деформировании.

    - Содержание дисциплины

    Проводниковые материалы высокого сопротивления

    Закрепление материала
    Тестирование материала
    Содержание дисциплины

    Общие свойства и классификация диэлектриков