Сверхпроводники

Содержание Введение .1. Сверхпроводники. У начала пути. 1.1 Чудеса вблизи абсолютного нуля 1.2 У начала пути 1.3 Лейден, 1911г. открытие сверхпроводимости .2. Основные понятия. 2.1 Конечные температуры критические 2.2 Критический ток 2.3 Эффект Мейснера 2.4 Глубина проникновения .10 2.5 Сверхпроводники первого второго рода. Абрикосовские вихри 3. Свойства сверхпроводников 3.1 Нулевое сопротивление 3.2 Сверхпроводники в магнитном поле 3.3 Промежуточное состояние при разрушении сверхпроводимости током 3.4 Сверхпроводники I и II рода .3.5 Туннельные эффекты .3.6 Эффект Джозефсона 3.7 Влияние кристаллической решетки 20 3.8 Изотопический эффект 4. Микроскопическая теория сверхпроводимости Бардина - Купера - Шриффера БКШ и Боголюбова 4.1 Теория БКШ .4.2 Энергетическая щель .4.3 Бесщелевая сверхпроводимость 5. Термодинамика перехода в сверхпроводящее состояние 6. Теория Гинзбурга - Ландау 6.1 Примеры фазовых переходов 28 6.2 Теория Гинзбурга - Ландау.

Свободная энергия сверхпроводника 7. Электродинамика сверхпроводников 7.1 Уравнения Лондонов 7.2 Эффект Мейснера 7.3 Глубина проникновения пипардовских частиц 8. Профессии сверхпроводников 8.1 Магнетизм и сверхпроводимость .8.2 Сверхпроводящие провода 33 8.3 МГД - энергетика 34 9. Применение сверхпроводимости 36 Заключение 39 Список литературы .40 Введение. Начав изучение физики с явлений в макроскопических системах, человек приобретает ряд классических предрассудков, ему очень хочется сохранить для микромира понятие размера, траектории, цвета и т.п. Мои наглядные представления являются отражением того, с чем мы сталкиваемся в обыденной жизни, между тем как квантовые явления проявляются обычно в недоступном непосредственному восприятию микромире. Классические предрассудки заставляют нас ставить вопросы, на которые нельзя ждать разумных ответов.

Человеческое воображение зачастую отказывается служить в этом странном мире квантовых явлений.

Но, как сказал Л. Д. Ландау, величайшим триумфом человеческого гения является то, что человек способен понять вещи, которые он уже не в силах вообразить. Нам молодому поколению пройти этот неизбежный путь отказа от классических представлений намного легче, ибо можно воспользоваться опытом предшественников.

Как ни парадоксально звучат иногда утверждения квантовой механики, они неизбежны.

К ним приводит неодолимая логика экспериментальных фактов. Цель данной работы - выяснить, в чем заключается физика сверхпроводимости, одно из главных явлений микромира. 1.

Сверхпроводники. У начала пути

Сверхпроводники. У начала пути. Так рождалась сказка о стране чудес, так шаг за шагом разворачивались события.

Л.Кэрролл Алиса в стране чудес 1.

Чудеса вблизи абсолютного нуля

Чудеса вблизи абсолютного нуля. Сверхпроводимость - способность вещества пропускать электрический ток,... Лейден, 1911г. Вот этого никто не знал. 2.

Основные понятия

Основные понятия.

Все это было тайной для людейи стало им открыто лишь позднее Гёте Фауст . 2.1.

Конечные температуры критические

Действительно, Еср.max hхmax ? 5 10-23Дж или в градусах Е kТ , Еср.max... Но, как известно, индукция магнитного поля обратно пропорциональна рад... Однако оно не может быть полностью вытолкнуто из своего объема металла... Толщина этого слоя, получившим название глубины проникновения поля л, ... Сверхпроводники первого рода и второго рода.

Свойства сверхпроводников

Свойства сверхпроводников. Радость видеть и понимать есть самый прекрасный дар природы. А. Эйнштейн 3.1.

Нулевое сопротивление

Когда же исчезает сопротивление? Ответ на этот вопрос получил Камерлин... Охлаждаемая гелием катушка находилась в сверхпроводящем состоянии. На это расходуется мощность P I2R. В 1913 году Камерлинг-Оннес предлагает построить мощный электромагнит ... Вскоре оказалось, что и слабое магнитное поле тоже уничтожает сверхпро...

Сверхпроводники в магнитном поле

Сверхпроводники в магнитном поле. То, что в магнитном поле превышающем некоторое пороговое или критическ... Рассмотрим теперь поведение идеального проводника т.е.проводника лишен... У такого проводника при охлаждении ниже критической температуры электр... Возникает ситуация, при которой металл как бы препятствует проникновен...

Промежуточное состояние при разрушении сверхпроводимости током

Если, например, тело имеет форму эллипсоида, одна из осей которая напр... Однако, весь шар не может перейти в нормальное состояние, так как в эт... Такое состояние, когда в образце существуют нормальные и сверхпроводящ... Структура промежуточного состояния, полученная при исследовании оловян... От неё, в частности зависит тип сверхпроводника.

Сверхпроводники I и II рода

Промежуточное состояние соответствует ситуации, когда расслоение. В неоднородных металлах при наличии примесей дело обстоит иначе. Соуда... Такое состояние принято называть смешанным. Вещество при этом распадается на некую смесь из мелких сверхпроводящих... 3.5 .

Туннельные эффекты

Что произойдет, если шарик встретит на своем пути горку - участок с на... Теряя скорость, шарик покатиться в гору. Согласно геометрической оптике лучи, подающие под углом больше предель... Выходит, что какова бы не была энергия электрона и как бы ни был высок... Итак, не имея достаточной энергии, чтобы перескочить через преграду, к...

Эффект Джозефсона

Но обратим внимание на то, что в это выражение для тока никак не входи... Посмотрим теперь, что произойдет, если к джозефсонскому туннельному ко... Именно такое количество может получить пар от источника напряжения при... Оказалось, что от массы атомов зависит Тс многих сверхпроводников. Чем... В 1905г.был открыт ток называемый изотопическим эффектом.

Микроскопическая теория сверхпроводимости Бардина - Купера - Шриффера БКШ и Боголюбова

Многие ученые разных стран внесли вклад в создании теории сверхпроводи... Она тесно связана между собой, так что разорвать пару и разобщить элек... Эта теория, известная сегодня под названием теория БКШ , не только поз... 4.2 Энергетическая щель. Зависимость величины энергетической щели от температуры показана на ри...

Термодинамика перехода в сверхпроводящее состояние

При Н0 Нс существует эффект Мейснера, то есть В 0, и магнитный момент ... М -Н0 4 При изменении внешнего магнитного поля Н0 на dН0 источник магн... Поэтому. Рассмотрим далее вопрос о поведении теплоемкости. Удельная теплоемкост... Так как сверхпроводящее состояние является бездиссипативным, в таком с...

Примеры фазовых переходов

Если при Т Тc средний магнитный момент всего кристалла равен нулю, то ... Если эффективная масса электронов в сверхпроводнике велика, а электрон... 8. Оно выдерживает поле напряженностью до 100тыс. Впрочем, такие утверждения всегда относительны.

Заключение. В этой работе я лишь приподняла завесу над исследованием физики сверхпроводимости. Эту тему можно было бы изучить намного глубже, но к большому сожалению подобное изучение данной темы выходит за рамки данной работы. Остается еще много вопросов, на которые пока не получены ответы.

В 1974 году Л. Купер в своей Нобелевской лекции привел следующие высказывания выдающегося французского математика Анри Пуанкаре Ученый должен систематизировать факты. Наука состоит из них подобно тому, как здание состоит из кирпичей. Однако простое нагромождение фактов похоже на науку не более, чем груда камней на дом. От себя Купер добавил Из обычных камней можно построить и скромный дом, и великолепный замок. С утилитарной точки зрения и то, и другое служит для ограничения некоторой части пространства с целью предохранить её от дождя и холода.

Разница состоит в претензиях и средствах строителей и в искусстве, с которым они воплощают свой замысел. Теория, оперирующая стандартными понятиями, также может быть полезна при решении многих скромных задач. Однако когда мы вступаем в сферу общих концепций и идей, перед нашим взором открывается нечто подобное архитектурным шедеврам с колоннами умопомрачительной высоты и арками дерзкой и почти невероятной ширины.

Они сводят во едино данные о магнитном моменте электрона и о явлениях на стыке двух различных металлов при абсолютном нуле, они покрывают расстояние от свойств вещества при экстремально низких температурах до его поведения в недрах звезд, от четности операторов относительно движения времени до особенностей коэффициентов затухания вблизи критической температуры. Говоря об этом, я хотел бы убедить моих коллег - теоретиков, а также и самого себя в том, что в конечном счете наша голубая мечта должна состоять в построении не только практически полезного, но и эстетически прекрасного здания науки. От себя я могу только добавить, что все мы живем в этом городе науки, где есть дворцы, есть и хижины.

Кто приносит на строительство этих сооружений маленький кирпич, кто стесывает резкие углы глыбы, внесенных гигантами. Я хочу пожелать будущим жителям этого города любить его. В нем не только необычайной красоты проспекты и улицы, но и прекрасные закоулки, надо только учиться видеть неповторимую красоту результатов деятельности человеческого разума.

Список литературы 1 Гинзбург В.Л. Сверхпроводимость М. Наука 1990. 2 Кресин В.З. Сверхпроводимость и сверхтекучесть М. Наука 1978. 3 Лутинов В.С. Физические основы сверхпроводимости Учеб. для спец. вузов М. Высш. шк 1989. 4 Мнеян. М.Г. Сверхпроводники в современном мире М. Наука 1991. 5 Палицкий Э.А. Основы теории сверхпроводимости Учеб. для спец. вузов М. Высш. шк 1985. 6 Ципенюк Ю.М. Физические основы сверхпроводимости Учеб. для спец. вузов М. Высш. шк 1996. 7 Шмидт В.В. Введение в физику сверхпроводников М. Знание 1982.