Критические температуры перехода в сверхпроводящее состояние

Впервые сверхпроводимость открыта в 1911 г. Камерлинг-Оннесом у ртути. Критическая температура перехода ее в сверхпроводящее состояние (Те) равна 4,2 К. Такой температуры можно добиться при использовании жидкого гелия, температура кипения которого также равна 4,2 К. Однако это очень низкая температура, ее достижение связано с большими энергетическими затратами. Широкое практическое использование явления сверхпроводимости при данной температуре низкотемпературной сверхпроводимости) нецелесообразно из-за больших экономических затрат на охлаждение систем и поддержание низких температур в процессе эксплуатации. [c.638]

Расчет показывает, что твердый водород при давлении 1,5-10 мм рт. ст. и Т = 300 К должен перейти из молекулярного диэлектрического состояния в атомарное металлическое с о. ц. к. решеткой, в узлах которой находятся протоны. В этом состоянии зодород должен быть сверхпроводящим с критической температурой перехода - 220 К. Опытным путем пока этот расчет не подтвержден, так как искусственно еще не достигнут указанный выше уровень давлений. [c.11]

II. КРИТИЧЕСКИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ ПЕРЕХОДА В СВЕРХПРОВОДЯЩЕЕ СОСТОЯНИЕ [c.208]

А. Критические температуры перехода в сверхпроводящее состояние и кристаллические структуры [c.210]

Из всех тугоплавких металлов ниобий обладает наибольшей критической температурой перехода в сверхпроводящее состояние, равной 9,17° К [28]. Высокая температура перехода также у некоторых его соединений. [c.63]

Критическая температура перехода в сверхпроводящее состояние молибдена равна 0,9° К [14], а дисилицида молибдена 1,3° К [47]. [c.97]

При температурах, близких к абсолютному нулю, возникает явление сверхпроводимости (СП). Например, у Те, 5п, Н , РЬ электрическое сопротивление при Гл 10К резко снижается от 10 Ом-м до нуля соответственно при температурах 2,2 3,5 4,2 и 5,3 К. В настоящее время известны сотни соединений (металлы, их сплавы, интерметаллиды и др.), у которых критическая температура перехода в сверхпроводящее состояние лежит в интервале (О—20) К [ИЗ]. [c.93]

Зависимость критической температуры перехода в сверхпроводящее состояние от электронной плотности представлена на рис. 1.16. Для многих фаз типа а на основании калориметрических измерений определены характеристические температуры Дебая 0, электронная теплоемкость в состоянии сверхпроводимости Qs и температурный коэффициент электронной теплоемкости у, по которым оказалось возможным приближенно оценить плотность электронных состояний на поверхности Ферми. На основании магнитных измерений определены также значения мольной магнитной восприимчивости этих фаз (табл. 1.8). [c.25]

В этом аппарате была измерена критическая температура перехода свинца в сверхпроводящее состояние. Описанный метод удобен для получения температур в интервале от температуры жидкого гелия до температуры твердого или жидкого водорода. [c.202]

Критическая температура перехода из сверхпроводящего состояния в нормальное. [c.12]

Критическая температура перехода из сверхпроводящего состояния При 700 К. Точка Нееля (переход типа антиферромагнетик — ферромагнетик). Точка Кюри (переход типа ферромагнетик—парамагнетик). В нормальное. [c.318]

Теплоемкость сверхпроводников имеет аномальный характер. При критической температуре сверхпроводников Г их удельная теплоемкость терпит разрыв, соответствующий фазовому переходу из сверхпроводящего состояния в нормальное. Для температуры, равной Т , с =Сц+Дс, где определяется выражением (3.4), а скачок удельной теплоемкости по данным [2] составляет Дс=7 -31 м Дж/(г-атом К). [c.230]

Температура перехода в сверхпроводящее состояние 7 с = 0,0154 К напряженность критического поля Яо=91,54 А/м. В тонких пленках температура перехода вольфрама в сверхпроводящее состояние возрастает до 1.7—4,1 К. [c.401]

Описанная выше картина является в достаточной мере общей для квантовых систем, в которых происходит фазовый переход (Я-переход и критическая точка гелия, переход в сверхпроводящее состояние, магнитные фазовые переходы при низких температурах и т. д.). [c.245]

В этой системе отмечается повышение критической температуры по сравнению с таковой исходных компонентов. Максимум температуры перехода в сверхпроводящее состояние ( 9° К) наблюдается в твердом растворе, содержащем около 85 мол.% карбида молибдена. Его температура плавления ниже температуры плавления исходных карбидов. Твердые растворы составов (Hf )o,9o (МоС)о,ш и (Hf )o,85 (МоС)о,15 имеют температуры плавления выше 3900° С [c.358]

При температурах ниже определенной, свойственной данному металлу или сплаву, так называемой критической температуре Ткр, он переходит в сверхпроводящее состояние, в котором электрические и магнитные свойства резко изменяются по сравнению с теми, которые металл (сплав) имеет при обычных температурах. Основными свойствами сверхпроводников является полное отсутствие электрического сопротивления постоянному току, неизменность со временем магнитного потока в сверхпроводящем кольце, эффект квантования магнитного потока, невозможность проникновения внешнего магнитного поля вглубь сверхпровод- [c.36]

Многие металлы при понижении температуры ниже критической переходят в сверхпроводящее состояние, то есть приобретают способность проводить ток при нулевой разности потенциалов. Состояние металла при высокой температуре — его нормальная фаза, а при низкой температуре — сверхпроводящая. Незначительное изменение кристаллической решетки в сверхпроводящей фазе по сравнению с нормальной — вторичный и не слишком важный эффект. [c.239]

В 1957 1Г. американскими физиками Д. Бардином, Л. Купером и д. Шриффером опубликована работа по теории сверхпроводимости, согласно которой эффект сверхпроводимости определяется наличием сил межэлектронного притяжения. Электронная система в сверхпроводнике оказывается разбитой на пары связанных. электронов, причем состав электронных пар все время меняется (электронная система весьма динамична). С повышением температуры возрастает роль хаотического теплового движения, меж-электронное притяжение ослабевает и при некоторой (критической) температуре вешество переходит из сверхпроводящего р обычное состояние. [c.169]

При низких температурах некоторые металлы становятся сверхпроводящими. В этом состоянии они обладают замечательным свойством (эффект Мейсснера), заключающимся в том, что внешнее магнитное поле не проникает внутрь металла В = О даже при Н Ф 0). Однако, когда внешнее магнитное поле становится больше определенного критического значения Не Т), сверхпроводящее состояние разрушается и переходит в нормальное, так что В становится равным Н (при j /Г ] >- Н имеем В = Н). На фиг. 86 приведена кривая зависимости критического магнитного поля Не (Т) от Т. Она делит плоскость Н — Т ша. две части, соответ- [c.245]

Криогенное оборудование. Важная роль, которую играют низкотемпературные условия при биомагнитных измерениях, объясняется прежде всего тем, что чувствительность датчиков любых типов, включая и магнитные, в принципе ограничена равновесными термодинамическими флуктуациями (иначе говоря, тепловыми флуктуациями, или шумом Найквиста) эти флуктуации могут быть уменьшены посредством охлаждения датчика. Кроме того, сквид-датчики, использующие явление сверхпроводимости, могут функционировать лишь ниже определенного температурного уровня - температуры перехода в сверхпроводящее состояние, или критической температуры (для ниобия она равна 9,2 К). Для поддержания таких условий используются специальные устройства — криостаты. Наиболее широко распространены криостаты с жидким гелием, который при атмосферном давлении имеет температуру кипения около 4,2 К. Для хранения жидкого гелия и применения его в качестве хладагента служат специальные вакуумно-изолирован- [c.23]

В настоящее время усилия как теоретиков, так и экспериментаторов направлены на решение еще одной важной задачи. Это проблема создания высокотемпературных сверхпроводников — материалов, обладающих бесконечно малым электрическим сопротивлением и позволяющих, следовательно, передавать энергию на большие расстояния почти без потерь. Требуется найти условия, при которых переход в сверхпроводящее состояние осуществлялся бы при температурах, значительно превышающих достигнутые. Наивысшее известное значение критической температуры (21°К) имеет сплав элементов N5, А1, Ое. В последние годы сообщалось, что [c.110]

Из простых веществ самую высокую критическую температуру перехода в сверхпроводящее состояние имеет ниобий [Тс = 9,17 К). Сплавы ниобия Nb—Т1—2г (Тс = 9,7 К) нашли применение для обмоток. ющных генераторов, магнитов большой мощности для поездов на магнитной подушке, тунельных диодов и др. Более высокое значение Тс имеют сплавы NbзGe (23 К) и оксидная система (керамика) состава Ьа—Ва—Си—О (35 К). Такие температуры могут быть достигнуты в среде жидкого водорода, температура кипения которого равна 20,3 К. Это область среднетемпературной сверхпроводимости. Если же вещество переходит в сверхпроводящее состояние выше температуры кипения азота, то такие сверхпроводники называются высокотемператАур-ными сверхпроводниками. При температуре жидкого азота такие свойства проявляют вещества следующего элементного состава V—Ва—Си—О (Тс = 90 К), В1—Са—Зг—Си—О (Тс = ПО К), Т1—Са—Ва—Си—О (7 = 125 К), Hg—Ва—Са—Си—О (Тс = 135 К) и др. Ведутся поиски новых систем, которые могли бы находиться в сверхпроводящем состоянии при температурах кипения диоксида углерода (194,7 К), относящиеся к горячим сверхпроводникам. [c.638]

Критическая температура перехода в сверхпроводящее состояние монотонно возрастает с увеличением параметра решетки. Так, при переходе от СбоКз к СбоКЬзСз критическая температура поднимается от 19,28 до 31,30 К, а параметр решетки возрастает от 1,4253 до 1,4493 нм. Теоретические расчеты методом сильной связи (расширенный метод Хюккеля) показали , что с увеличением параметра решетки возрастает и плотность электронных состояний на границе Ферми. Видимо, поэтому и увеличивается температура соли. [c.153]

Аналогичные изменения должны происходить также при увеличении давления. Действительно, при давлении 100 тыс. ат происходит ускорение распада T э на 0,025% по сравнению с металлом при обычном давлении [264]. Эта величина (АА,=2,3 0,5-10 4 сек ) хорошо согласуется с расчетной (А 1=2—4-10 ), определенной Портером и Макмилланом [265]. Изменения в константах радиоактивного распада изомера Тс ° в виде металла нри низких температурах исследовали Байрс и Стамп [266]. Они установили, что основным фактором, влияюшим на скорость распада, является не температура (или обусловленное ею сжатие объема), а переход технеция при низких температурах в сверхпроводящее состояние и связанное с этим перераспределение электронов. Это подтверждается тем, что при 77 °К не наблюдались заметные изменения периода полураспада, тогда как при 4,2 °К (критическая температура металлического технеция 8,8 °К) эти изменения были ощутимыми. Они резко уменьшались, если сверхпроводящее состояние технеция устранялось сильным магнитным полем [c.107]

Особенностью процесса получения нитрида ниобия в плазме [154, 155] является то, что в этих условиях возможно образование твердого раствора азота в ниобии и нитридов, отвечающих формулам 6-NbN, -Nb2N с гексагональной и кубической структурами кристаллических решеток. Наибольший интерес представляет кубическая модификация 6-NbN, обладающая критической температурой перехода в сверхпроводящее состояние 16,2 К и критическим магнитным полем, большим 7,95 МА/м. Таким образом, задача сводится к получению нитрида заданного химического и фазового состава. [c.300]

Пытаясь выяснить роль примесей в формировании остаточного сопротивления [см. (392а)], Камерлинг-Оннес провел в 1911 г. опыты с очищенной ртутью. Результаты этих опытов оказались неожиданными при температуре 4,2 К электрическое сопротивление ртути в интервале температуры —0,05 К падало до нуля. Электрический ток, индуцированный в кольце из такого проводника, сохранялся неизменным в течение сколь угодно долгого времени. Это явление, естественно, получило название сверхпроводимости. Температура при которой происходит переход вещества в сверхпроводящее состояние, называли критической температурой. В настоящее время сверхпроводимость обнаружена у 30 химических элементов и более чем у 1000 сплавов и химических соединений. Критические-температуры известных сверхпроводников лежат в интервале от очень низких температур до —23 К в случае сплавов системы МЬ—Ое. [c.258]

В течение многих десятилетий химики затрачивали колоссальные усилия для получения органических сверхпроводников. Для графита область перехода в сверхпроводящее состояние была определена только вблизи абсолютного нуля, а материалы на основе комплексов с переносом заряда и полимеров, допированных различными добавками, имели критические температуры около 7 К. [c.152]

Высокотемпературная сверхпроводимость в керамических оксидных материалах впервые была обнаружена в системе Ьа—Ва—Си—О в 1986 г. с температурой перехода в сверхпроводящее состояние Гс = 35 К. С этого момента началось интенсивное исследование этого явления. Спустя год в мировой научной литературе появилось не менее трех тысяч работ. На следующий год в той же системе получена критическая температура Тс = 70 К. Состав керамики в системе УВагСизО . в том же году обеспечил стабильную воспроизводимость электрических и магнитных свойств практически независимо от способа получения и предыстории исходных химических реактивов с температурой перехода в пределах 90—95 К. Следует отметить, что первый висмутсодержащий оксидный сверхпроводник состава Ва(В11 Ь г)Оз был синтезирован еще в 1975 г., но температура перехода в сверхпроводящее состояние составляла лишь 13 К. В 1988 г, синтезированы сверхпроводящие составы в системе В1—8г— Са—Си—О с уходом сопротивления в нуль при 125 К. С тех пор изучается множество составов в системе В1—8г—Са—Си—О, большинство из них метастабильны и являются смесью сверхпроводящих и несверхгтроводящих фаз. [c.236]

СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ — свойство материалов не оказывать сопротивления электрнческому току при температурах ниже характерной для них критической температуры. Материалы, обладающие таким св-вом, наз. сверхпроводящими материалами. Если т-ра ниже критической, удельное электрическое сопротивление сверхпроводника теоретически равно нулю (экспериментально определен лишь верхний предел — пиже 10 ом-см). Магн. индукция массивного сверхпроводника при т-ре ниже критической равна нулю — магн. поле выталкивается из объема материала ири переходе его в сверхпроводящее состояние и остается лишь в тонком поверхностном слое (толщиной 10 —см). Различают сверхпроводники первого рода — чистые металлы и сверхпроводники второго рода — сплавы (однородные, однофазные). Чтобы материал пз сверхпроводящего состояния перешел в нормальное (не сверхпроводящее), его нагревают до т-ры выше критической или повышают (при т-ре ниже критической) напряженность внешнего магн. поля (либо поля протекающего тока) выше определенного критического значения. Критическая напрягкенность внешнего магн. поля растет с понижением т-ры ниже критической и достигает макс. значения при т-ре О К. Если значение напряженности внешнего магн. ноля становится выше критического, сопротивление материала скачкообразно восстанавливается (при. малом коэфф. размагничения), магн. поле проникает в материал. Критические т-ра и напряженность внешнего ноля сверхпроводника зависят от внешнего давления и упругого растяжения. Переход в сверхпроводящее состояние в отсутствие внешнего магн. поля — фазовый переход второго рода, во внешнем магн. поле — фазовый переход первого рода. Сверхпроводники первого рода переходят в сверхпроводящее состояние при определенном значении магп. поля, сверхпроводники второго рода — в широком интервале этих значений. С. обусловлена сверхтекучестью элект- [c.344]

Температура перехода в сверхпроводящее состояние для монокристаллов молибдена изотропна, а критическая величина иапряжеииостн магнитного поля анизотропна (по аналогии с данными для монокристаллов ванадия, ииобия и тантала). [c.382]

Сверхпроводники. Явление сверхпроводимости — нулевое электросопротивление материалов при температуре жидкого гелия — было открыто в 1911 г. Г. Камерлинг-Оннесом. Еще в 30-х годах в ряде физических институтов Академии наук СССР проводились эксперименты но изучепинз физической природы сверхпроводимости. Однако интенсивное развитие исследований сверхпроводящих материалов началось только после открытия жестких сверхпроводников — группы сверхпроводящих материалов, обладающих сравнительно высокими температурами перехода в сверхпроводящее состояние, большими критическими магнитными полями и плотностями критического тока. Уже первые экснериментальпые исследования сверхпроводящих материалов, проведенные в 1961 — 1963 гг. в Институте металлургии им. А. А. Байкова (Е. М. Савицкий), Физическом институте (В. Л. Гинзбург), Институте физических проблем АН СССР, Институте металлофизики АН УССР и других, а также в вузах и втузах СССР, показали существенную зависимость рабочих критических параметров сверхпроводящих материалов от химического и фазового состава, деформации, термообработки и других факторов, определяемых процессами их получения. [c.73]

Качество пленок оценивалось по температуре перехода в сверхпроводящее состояние. В этом методе частично выпрямленный потенциал переменного тока прикладывается между двумя электродами, имеющими тот же состав, что и мишень. Подложка помещается на электрод с более низким потенциалом. Осаждение на подложку происходит в одну половину периода цикла изменения потенциала, а во время другой его половины часть этого материала распыляется. Поскольку критические температуры сверхпроводимости пленок, полученных таким способом выше, чем при обычном катодном распылении, Мицуока и сотрудники полагают, что при асимметричном распылении на переменном токе увеличивается содержание азота в пленках и состав их приближается к стехиометрическому (см. гл. 7). [c.28]

При критической температуре происходит фазовый переход из нормального в сверхпроводящее состояние. Теплоемкость вещества в точке фазового перехода испытывает скачок. А при понижении температуры теплоемкость электронного газа стремится к нулю не по линейному, как у нормальных металлов, а по экспоненпиальному закону. Соответственно, значение энтропии в [c.298]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология