ься на дефектах структури. Особливістю куперовских пар є їх імпульсна упорядкованість, яка полягає в тому, що всі пари мають однаковий імпульс і не можуть змінювати свої стани незалежно один від одного. Електронні хвилі, що описують рух пар, мають однакові довжину і фазу. Фактично рух усіх електронних пар можна розглядати як поширення однієї електронної хвилі, яка не розсіюється гратами, «обтікає» дефекти структури. Така узгодженість в поведінці пар обумовлена ??високою мобільністю електронного конденсату: безперервно змінюються набори пар, відбувається постійна зміна партнерів.
При абсолютному нулі всі електрони, розташовані поблизу рівня Фермі, пов'язані в пари. З підвищенням температури за рахунок теплової енергії відбувається розрив деякої частини електронних пар, внаслідок чого зменшується ширина щілини. Рух неспарених електронів, що переходять з основних рівнів на порушені, утруднюється розсіюванням на дефектах решітки. При температурі Т=ТСВ відбувається повний розрив всіх пар, ширина щілини звертається в нуль, надпровідність зникає [2, С.70].
Перехід речовини в надпровідний стан при його охолодженні відбувається в дуже вузькому інтервалі температур (соті частки градуса). Неоднорідності структури, створювані домішками, спотвореннями решітки, межами зерен, не призводять до знищення надпровідності, а викликають лише розширення температурного інтервалу переходу з одного стану в інший (малюнок 8.5). Електрони, відповідальні за створення надпровідності, що не обмінюються енергією з гратами.
Тому при температурі нижче критичної спостерігається істотне зменшення теплопровідності металів.
Магнітні властивості надпровідників. Найважливіша особливість надпровідників полягає в тому, що зовнішнє магнітне поле абсолютно не проникає в товщу зразка, затухаючи в найтоншому шарі.
Силові лінії магнітного поля огинають надпровідник. Це явище, що отримало назву ефекту Мейснера, обумовлено тим, що в поверхневому шарі надпровідника при його внесенні в магнітне поле виникає кругової незатухаючий струм, який повністю компенсує зовнішнє поле в товщі зразка.
Глибина, на яку проникає магнітне поле, зазвичай становить 10-7-10-8 м. Таким чином, надпровідники за магнітними властивостями є ідеальними діамагнетиками з магнітною проникністю? =0. Як всякі Діамагнетик, надпровідники виштовхуються з магнітного поля. При цьому ефект виштовхування виражений настільки сильно, що відкриваються можливості утримувати вантаж в просторі за допомогою магнітного поля. Аналогічним чином можна змусити висіти постійний магніт над кільцем з надпровідного матеріалу, в якому циркулюють індуковані магнітом незгасаючі струми (досвід В. К. Аркадьєва).
Стан надпровідності може бути зруйноване, якщо напруженість магнітного поля перевищить деяке критичне значення НСВ. За характером переходу матеріалу з надпровідного стану в стан звичайної електропровідності під дією магнітного поля розрізняють надпровідники I і II роду. У надпровідників I роду цей перехід відбувається стрибкоподібно, як тільки напруженість поля досягне критичного значення. Крива намагнічування таких матеріалів показана на малюнку 2 13. Надпровідники II роду переходять з одного стану в інший поступово; для них розрізняють нижню НСВ1 і верхню НСВ2 критичні напруженості поля. В інтервалі між ними матеріал знаходиться в проміжному гетерогенном стані, в якому співіснують нормальна і надпровідна фази. Співвідношення між їх обсягами залежить від Н. Таким чином, магнітне поле поступово проникає в надпровідник II роду (малюнок 8.7). Однак матеріал зберігає нульовий опір аж до верхньої критичної напруженості поля.
Критична напруженість магнітного поля залежить від температури. При Т=ТСВ вона звертається в нуль, але монотонно зростає при прагненні температури до ОК. Для надпровідників I роду температурна залежність НСВ в хорошому наближенні описується виразом
, (8.2)
де НСВ (0) - напруженість критичного поля при температурі абсолютного нуля. Ілюстрацією залежності (8.2.) Служать криві на малюнку 8.7, а. Відмінності у властивостях надпровідників I і II роду підкреслюють фазові діаграми, показані на малюнку 8.7, б, в. Область проміжного (змішаного) стану, існуюча у надпровідників II роду, розширюється при зниженні температури. Різниця між НСВ1 і НСВ2 може бути в сотні разів. Критична напруженість магнітного поля для надпровідників I роду становить приблизно 105 А/м, а у надпровідників II роду значення верхньою критичною напруженості може перевищувати 107 А/м. Надпровідність може бути зруйнована не тільки зовнішнім магнітним полем, але й струмом, що проходить по надпровідники, якщо він перевищує деяке критичне значення Iсв. Для надпровідників I роду гранична щільність струму обмежується досягненням...
