зної електропровідності. Ідеалізована картина такого стану для кулі зображена на малюнку 12, а. Реальна картина набагато складніше. Структура проміжного стану, отримана при дослідженні олов'яного кулі, показана на малюнку 12, б (надпровідні області заштриховані). Співвідношення між кількостями S-і N- областей безперервно змінюється. З ростом поля надпровідна фаза "тане" за рахунок зростання N - областей і при індукції В = В до зникає повністю. І все це пов'язано з утворенням і зникненням між S-і N- областями. А утворення всякої поверхні розділу між двома різними станами повинне бути пов'язане з додатковою енергією. Ця поверхнева енергія грає дуже істотну роль і є важливим фактором. Від неї, в Зокрема залежить тип надпровідника.
На малюнку 13 схематично показана границя між нормальною і надпровідними областями. У нормальній області ліворуч магнітне поле дорівнює критичного (або більше). На кордоні немає різкого переходу від полнолностью нормального до повністю надпровідного. Магнітне поле проникає на відстань l в глиб надпровідної області, і число надпровідних електронів n s на одиницю об'єму повільно підвищується на відстань рівному деякої характеристичної довжині, яку назвали довжиною когерентності x.
Глибина проникнення l, має порядок 10 -5 ... 10 -6см , довжина когерентності для чистих металів, за оцінками англійського фізика А.Піппарда, повинна бути порядку 10 -4 см. Як показали радянські фізики В.Л.Гізбург і Л.Д.Ландау, поверхнева енергія буде позитивною, їли ставлення l x менше 1 Г–2 В»0,7. Цей випадок реалізується в речовин, які прийнято називати надпровідниками I роду. br/>
3.4 Надпровідники I і II роду.
У надпровідниках першого роду поверхнева енергія позитивна, то є в нормальному стані вище, ніж у надпровідному. Якщо в товщі такого матеріалу виникає нормальна зона, то для кордону між надпровідної і нормальної фазами необхідна витрата деякої енергії. Це і пояснює причину розшарування надпровідника в проміжному стані тільки на кінцеве число зон. При цьому розміри S - і N - областей можуть бути порядку міліметра і їх можна бачити навіть неозброєним оком, покриваючи поверхню зразка тонким магнітним і надпровідним (діамагнітним) порошком. Магнітні порошки прітягіваются полем і розташовуються на виході нормальних шарів, як показано на малюнку 14.
Тепер про надпровідниках другого роду. Проміжний стан відповідає ситуації, коли розшарування l 3.5 Тунельні ефекти.
Тунельний ефект відомий в фізики давно. Це один з основних квантово-механічних ефектів і розібратися в ньому можна тільки підходячи з допомоги квантового опису подій, що відбуваються.
Уявіть собі горизонтальний жолоб, по якому без тертя ковзає масивний кульку. Що відбудеться, якщо кулька зустріне на своєму шляху гірку - ділянка з нахилом? По осі абсцис відкладена координата кульки х, а по осі ординат - його потенційна енергія.
Втрачаючи швидкість, кулька покотитися в гору. Якщо його початкова кінетична енергія була більше потенційної максимальної енергії, то вона благополучно перевалить через вершину гірки кулька не зможе. На схилі знайдеться така В«точка поворотуВ», де вся кінетична енергія перейде в потенційну, та відповідно з законом збереження енергії кулька зупинитися, а потім покотитися назад. Шансів проникнути за бар'єр (гірку) у нього абсолютно ніяких.
А от квантова частинка - електрон, на шляху якого виникає перепона, в аналогічній ситуації все ж якось В«примудряєтьсяВ» просочитися через бар'єр.
Спробуємо внести до цього абстрактний про до певної міри суперечить нашому здоровому глузду ввести хоча б деякий елемент наочності. Неможливість проникнення частинки (у нашому випадку кульки) в область за бар'єром можна уподібнити відомому в оптиці явищу повного внутрішнього відображення. Згідно геометричній оптиці промені, що подають під кутом більше граничного не проникають не проникають з середи оптично більш щільною, в середу, оптично менш щільну.
Однак більш докладний розгляд цього явища, зас...
