Модель критического состояния Бина , представленная CP Bean [1] [2] в 1962 году, дает макроскопическое объяснение необратимого поведения намагниченности ( гистерезиса ) твердых сверхпроводников второго типа .
Предположения
Твердые сверхпроводники часто демонстрируют гистерезис при измерениях намагниченности. С. П. Бин постулировал для фазы Шубникова необычный процесс экранирования из-за микроскопической структуры материалов. Он предположил, что транспорт без потерь с критической плотностью тока J c (B) (J c (B → 0) = const и J c (B → ∞) = 0) . Внешнее магнитное поле экранируется в фазе Мейснера ( H
Объяснение необратимой намагниченности
Чтобы понять происхождение необратимой намагниченности: представьте себе полый цилиндр во внешнем магнитном поле, параллельном оси цилиндра. [3] В фазе Мейснера экранирующий ток находится в пределах лондонской глубины проникновения. Превышая H c1 , в сверхпроводник начинают проникать вихри . Эти вихри закреплены на поверхности (барьер Бина – Ливингстона). В области под поверхностью, пронизанной вихрями, протекает ток с плотностью J c . При малых полях (H
Расширение модели Бина
Бин предположил, что критический ток постоянный, что означает, что H << H c2 . Kim et al. [4] расширил модель, предположив, что 1 / J (H) пропорционально H , что привело к прекрасному согласию теории и измерений на трубках из Nb 3 Sn. Следует учитывать различную геометрию, поскольку необратимая намагниченность зависит от геометрии образца. [5]
Рекомендации
- ↑ Бин, CP (15 марта 1962 г.). «Намагничивание твердых сверхпроводников». Письма с физическим обзором . Американское физическое общество (APS). 8 (6): 250–253. DOI : 10.1103 / physrevlett.8.250 . ISSN 0031-9007 .
- ^ Бин, Чарльз П. (1 января 1964 г.). «Намагничивание высокополевых сверхпроводников». Обзоры современной физики . Американское физическое общество (APS). 36 (1): 31–39. DOI : 10,1103 / revmodphys.36.31 . ISSN 0034-6861 .
- ^ Supraleitung , W. Buckel и R. Kleiner, Wiley-Verlag, 6. Auflage (2004)
- ^ Kim, YB; Хемпстед, CF; Стрнад, АР (15 января 1963 г.). «Намагничивание и критические сверхтоки». Физический обзор . Американское физическое общество (APS). 129 (2): 528–535. DOI : 10.1103 / Physrev.129.528 . ISSN 0031-899X .
- ^ Критические токи в сверхпроводниках, Кэмпбелл, AM, и Дж. Эветтс, Тейлор и Фрэнсис (1972)
Смотрите также
- Идеально жесткий сверхпроводник
- Сверхпроводимость - электропроводность с нулевым сопротивлением.
- Сверхпроводник II типа - сверхпроводник, характеризующийся образованием магнитных вихрей в приложенном магнитном поле.
- Гистерезис - зависимость состояния системы от ее истории