их характеристик надпровідника.
Теорія Лондонів дозволила знайти залежність індукції магнітного поля від глибини проникнення: В (х) = В 0 е -хО» . Ця залежність експотенціальна, вони показані на малюнку 4. Всі метали мають різне значення О», але, загалом, Глибина проникнення дуже мала, порядку кількох сотень ангстерм (Г…) (1Г… = 10 -8 см), тому і здається, що масивні зразки поводяться як ідеальні Діамагнетик з індукцією В = 0.
Глибина проникнення не є постійною величиною - вона залежить від температури зразків (мал. 5). чим більше температура відрізняється від критичної, тим на меншу глибину в зразок проникає магнітне поле. За міру наближення до температури переходу магнітне поле все глибше проникає в товщу зразка. Поки нарешті в самій точці переходу в нормальний стан не захопить весь обсяг газу. У близи критичної температури надпровідники вже не є ідеальними діелектриками.
2.5. Надпровідники першого роду і другого роду. Абрикосівського вихори.
У надпровідниках першого роду - чистих металах - струм протікає в дуже тонкому поверхневому шарі, і з збільшенням діаметру провідника середня щільність струму, віднесена до всього практично не працюючому перетину, зменшується, наприклад, в свинцевої дроті діаметром 1мм, охолодженої в рідкому гелії до 4,2 К, критична щільність струму досягає 10 8 А/мм 2 , а при діаметрі 20мм знижується до 8,5 А/мм 2 , що вже майже порівнянно з міддю. Чисті метали зберігають надпровідність лише в порівняно слабких магнітних полях.
Таким чином, надпровідники першого роду складно тільки використовуються у пристрої зі слабким магнітним полем і низькою щільністю струму. У електроенергетиці та в системах з високими магнітними полями, де від надпровідності слід чекати найбільшої вигоди, такі матеріали непридатні. Тут поза конкуренцією надпровідники другого роду. Вони не тільки більш стійко поводяться в зовнішньому магнітному полі і при більш високих температурах, а й струми можуть пропускати істотно високі. Деякі сплави і хімічні з'єднання витримують поля до 20Тл при досить високих щільності струмів перенесення проводяться вже не тільки поверхнево, а й усієї товщею провідника.
Надпровідники другого роду характеризуються дуже своєрідними електромагнітними властивостями. Дуже цікавою є картина проникнення магнітного поля в товщу такого зразка.
Ще в 1936р. радянський фізик Л.В.Шубніков, експериментуючи зі надпровідними сплавами, виявив, що магнітне поле проникає в зразок, який частково залишається надпровідним. Значення поля, при якому починається проникнення, одержало назву нижнього або першого критичного магнітного поля з індукцією В к1 , а при другому верхньому критичному значенні магнітного поля з індукцією В к2 надпровідність цілком зникає у всьому зразку. У проміжку між цими значеннями полів ефекту Мейснера проявляється не повністю і надпровідник знаходиться в особливому змішаному станом.
Дуже важливо відрізняти змішаний стан надпровідників другого роду від проміжного стану надпровідників першого роду. Між ними немає нічого спільного. Проміжний стан залежить від форми зразка і розташування його відносно магнітного поля і виникає далеко не завжди. Змішане ж стан є внутрішньою властивістю надпровідників другого роду; воно обумовлено самою їх природою і виникає завжди в зразках будь-якої форми, як тільки магнітне поле досягає значення цього стану.
Можливість реалізації такого стану в надпровідних сплавах була передбачена ще в 1952г.советскім фізиком А.А.Абрікосовим. Пізніше, в 1957р. їм був проведений детальний розрахунок і розроблена теорія змішаного стану. Виявилося, що проникнення магнітного поля всередину надпровідника пов'язано з утворенням в тому надпровіднику особливої вЂ‹вЂ‹ниткоподібної структури. При частковому проникненні магнітного поля в товщу надпровідного зразка електрони під дією сили Лоренца починають рухатися по колу, утворюючи своєрідні вихори. Їх так і називають - Абрикосівського вихори. Усередині вихору швидкість обертання електрона зростає в міру наближення до осі вихору, і на деякій відстані від неї відбувається В«зривВ» надпровідності. Усередині кожного вихору надпровідність зруйнована, але в просторі між ними зберігається. У результаті надпровідний зразок виявляється пронизаний вихровими нитками, представляють собою тонкі ненадпровідні області циліндричної форми, орієнтовані в напрямку силових ліній магнітного поля (рис.6). За цим ниткам - циліндрик магнітного поля і проникає в надпровідник. Тут не можна не відзначити одного надзвичайно важливої вЂ‹вЂ‹обставини. Справа в тому, що величина магнітного потоку в кожному циліндрику не довільна, а дорівнює певному значенню. Порція магнітного поля Ф 0 = 2.10 -15 Вб . Величина Ф 0 назив...
