ласті нижче цієї лінії відповідають надпровідного стану, вище - нормальному.
Розглянемо тепер поведінка ідеального провідника (т.е.проводніка позбавленого опору, в різних умовах). У такого провідника при охолодженні нижче критичної температури електропровідність ставати нескінченною. Саме це властивість дозволило вважати надпровідник ідеальним провідником.
Магнітні властивості ідеального провідника витекли із закону індукції - Фарадея й умови нескінченної електропровідності. Припустимо, що перехід металу в надпровідний стан відбувається у відсутності магнітного поля і зовнішнє магнітне поле прикладається лише після зникнення опору. Тут не треба ніяких тонких експериментів, щоб переконатися в тому, що магнітне поле всередину провідника не проникає. Дійсно, коли метал потрапляє в магнітне поле, те на його поверхні внаслідок електромагнітної індукції виникають не затухаючі замкнуті струми (їх число називають екрануючим), що створюють своє магнітне поле індукція якого по модулю дорівнює, індукції зовнішнього магнітного поле, а напрямок векторів магнітної індукції цих полів протилежні. У результаті індукція сумарного магнітного поля дорівнює нулю.
Виникає ситуація, при якій метал як би перешкоджає проникнення в нього магнітного поля, тобто поводиться як діамагнетик. Якщо тепер зовнішнє магнітне поле забрати, то зразок виявиться у своїй не намагніченому стані (мал. 9).
Тепер помістимо в магнітне поле метал знаходиться в нормальному стані, і потім охолодити його для того, щоб він перейшов у надпровідний стан. Зникнення електричного опору не повинно надавати вплив на НЕ намагніченість зразка, та тому розподіл магнітного потоку в ньому не змінитися. Якщо тепер прикладене магнітне поле забрати, то зміна потоку зовнішнього магнітного поля через обсяг зразка приведе (за законом індукції) до появи незатухаючих потоків, магнітне поле яких точно скомпенсірует зміна зовнішнього магнітного поля. В результаті захоплене поле не зможе піти: воно виявиться В«замороженимВ» в обсязі зразка і залишиться там як у своєрідній пастці (рис.10).
Як видно магнітні властивості ідеального провідника залежать від того яким він потрапляє в магнітне поле. Справді, в кінці цих двох операцій - додаток і зниження поля - метал виявляється в одних і тих же умовах - при однаковій температурі і нульовому зовнішньому магнітному полі. Але магнітна індукція металу-зразка в обох випадках абсолютно різна - нульова в першому випадку і кінцева, залежна від вихідного поля в другому.
3.3 Проміжний стан при руйнуванні надпровідності струмом.
По досягненні критичного значення магнітного поля надпровідність стрибком руйнується і зразок цілком переходить в нормальний стан. Це справедливо і тоді, коли зовнішнє магнітне поле має одне і те ж значення в будь-якій точці на поверхні зразка. Така проста ситуація може бути реалізована, зокрема, для дуже довгого і тонкого циліндра з віссю, спрямованої уздовж поля.
Якщо ж зразок має іншу форму, то картина переходу в нормальному стані виглядає на багато складніше. З ростом поля настає момент, коли воно стає рівним критичному в якому-небудь одному місці поверхні зразка. Якщо зразок має форму кулі, те виштовхування магнітного поля приводить, як це видно на малюнку 11, до згущення силових ліній у округа його екватора. Таке поширений поля є результатом накладання на рівномірне зовнішнє магнітне поле з індукцією В 0 магнітного поля, створюваного екрануючими струмами.
Очевидно, розподіл силових ліній магнітного поля обумовлено геометрією зразка. Для простих тіл цей ефект можна характеризувати одним числом, так званим коефіцієнтом розкладання. Якщо, наприклад, тіло має форму еліпсоїда, одна з осей яка спрямована уздовж поля, то на його екваторі поле стає рівним критичному при виконанні умови В 0 = Вк Г— (1-N). При відомому коефіцієнті розмагнічування N можна визначити поле на екваторі. Для кулі, наприклад, N = 1 3 так що на екваторі його магнітне поле стає рівним критичному при індукції В 0 = 2 3Вк. При подальшому збільшенні поле надпровідність поблизу екватора повинна руйнуватися. Однак, весь куля не може перейти в нормальний стан, так як в цьому випадку поле проникнуло б у всередину кулі і стало б рівним зовнішньому, полю тобто виявилося ба менше критичного. Настає часткове руйнування надпровідності - зразок розшаровується на нормальні і надпровідні області. Такий стан, коли в зразку існують нормальні і надпровідні області, називається проміжним.
Теорія проміжного стану була розроблена Л. Д. Ландау. згідно цієї теорії в інтервалі магнітних полів з індукцією В 1 0 до (В 1 - індукція зовнішнього магнітного поля, в той момент, коли в якому-небудь місці поверхні поле досягає значення індукції В до ). Надпровідні і нормальні області співіснують, утворюючи сукупність чергуються між собою зон рі...
