Similar presentations:
Сверхпроводимость. Основные свойства
1. Сверхпроводимость
План:1. Основные свойства
•Критическая температура и критическое магнитное
поле
• Квантование магнитного потока
• Идеальный диамагнетизм.
• Магнитные свойства сверхпроводников.
2. Теоретическое рассмотрение
•Теория Лондонов.
•Куперовские пары.
•Теория Бардина-Купера-Шриффера (БКШ).
3. Слабая сверхпроводимость. Эффекты Джозефсона.
•Квантовый магнитометр.
2. Основные свойства
Критическая температура и критическое магнитное полеТемпература, при которой происходит переход из нормального состояния
в сверхпроводящее – критическая температура Тс.
Сверхпроводимость можно разрушить слабым магнитным полем –
критическим Hcm
1
3. Основные свойства
Квантование магнитного потокаРассмотрим сверхпроводящее кольцо, по которому циркулирует
сверхпроводящий ток I. Электроны движутся по окружности радиуса r, со
скоростью v, создавая магнитный поток Ф через рассматриваемую
окружность. Энергия этого потока Е
2
3
5
4
6
Это выражает квантование магнитного потока в сверхпроводниках. Квант
магнитного потока – флюксон
7
4. Основные свойства
Идеальный диамагнетизмВ 1933 г. было обнаружено, что при Т< Тс магнитный поток выталкивается
из образца.
В сверхпроводящем состоянии образцы становятся идеальными
диамагнетиками, в которых магнитная индукция
Это явление – эффект Мейсснера-Оксенфельда.
5. Основные свойства
Идеальный диамагнетизм8
6. Основные свойства
Магнитные свойства сверхпроводниковСверхпроводники: первого рода, второго рода (ниобий, сверхпроводящие
сплавы и химические соединения).
7. Основные свойства
Магнитные свойства сверхпроводниковСердцевина вихря –кор.
9
10
Закрепление вихрей – пиннинг.
8. Теоретическое рассмотрение
Теория Лондонов1935 г. теория Лондонов – «двухжидкостная» модель сверхпроводника.
Два типа электронов: «нормальные» - nn(T); «сверхпроводящие» - ns(T).
11
12
13
14
15
9. Теоретическое рассмотрение
Теория Лондонов16
17
18
19
20
21
10. Теоретическое рассмотрение
Теория Лондонов21
11.
Теоретическое рассмотрениеКуперовские пары
22
23
12.
Теоретическое рассмотрениеТеория Бардина-Купера-Шриффера (Теория БКШ)
Микроскопическая теория сверхпроводимости была построена Бардиным, Купером и
Шриффером в 1957 г.
24
13. Слабая сверхпроводимость. Эффекты Джозефсона
2526
14. Слабая сверхпроводимость. Эффекты Джозефсона
2728
29
30
15. Слабая сверхпроводимость. Эффекты Джозефсона
3132
33
34
35
36