Критические магнитные поля и критические токи

Критическое магнитное поле и критический ток. Ниже сверхпроводящее состояние можно разрушить, если поместить сверхпроводник в достаточно сильное магнитное поле. Макси- [c.258]

Рис. 117. Зависимость верхнего критического поля (Яс ) твердых растворов NbN—TiN от состава. Измерения проводились при 4,2 К в магнитном поле постоянного тока, перпендикулярном повер.хности пленки [37].

Для сверхпроводников характерно проявление абсолютного диамагнетизма, т. е. переход в сверхпроводящее состояние сопровождается исчезновением магнитной индукции внутри сверхпроводника (эффект Мейснера). Ток, проходящий в толще металла, при переходе в сверхпроводящее состояние превращается в поверхностный. Магнитное поле отлично от нуля только в очень тонком поверхностном слое. Глубина проникновения тока и магнитной индукции составляет Я см. Если толщина сверхпроводника близка к Я, то эффект проникновения начинает сказываться на свойствах сверхпроводников критические поля в тонких пленках существенно выше, чем для массивных образцов Н . [c.246]

Разрушение сверхпроводимости происходит как от наложения g внешнего магнитного поля, так и от магнитного поля, возникающего в результате движения тока по сверхпроводнику при достижении им критического значения большинства материалов Т составляет несколько °К, а значение Яо невелико и определяется тысячами и десятками тысяч а м (сотнями эрстед). Это обстоятельство явилось причиной того, что длительное время считалось невозможным техническое использование сверхпроводников, поскольку казалось невозможным использование токов большой плотности. [c.246]

КРИТИЧЕСКИЕ МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ И КРИТИЧЕСКИЕ ТОКИ [c.221]

Мех. свойства (в т. ч. -- модули упругости, релаксационная стойкость) температурная зависимость механических свойств коррозионная стойкость температурно-временная стабильность Критическая температура критические магнитные поля п плотности токов стабильность свойств механические свойства Тепловая чувствительность удельное электросопротивление температурный интервал службы механические свойства коррозионная стойкость [c.248]

Рис. 4.8. Критический ток разряда с управляющим магнитным полем арочной конфигурации для титановых катодов с радиусом кривизны 35 мм (7), 65 мм (2) и для плоского катода (3) как функция магнитной индукции под верщиной арки

В настоящее время известен ряд факторов, влияющих на Не. и плотность критического тока это относительное содержание металла и неметалла, состав тройных и четверных систем, количество примесей, форма образца (массивный образец или тонкая пленка) и ориентация образца во внещнем магнитном поле. [c.222]

Плотности критического тока зависят от ориентации образца в магнитном поле. На характеристиках /с—Я для МозА С 39] и ЫЬЫ (рис. 121) [43, 44, 46, 47] наблюдались пик -эффекты. Величины /с для тонких пленок слабо чувствительны к их ориентации во внешнем поле, хотя в параллельных полях они выше. [c.226]

Статистика исследований и прямые эксперименты показывают, что повышенная эрозия медного цилиндрического катода имеет место при потере устойчивости вихревой стабилизации (в отсутствие магнитного поля), снижении скорости перемещения опорных пятен дуги в полом цилиндрическом электроде, наличии двойных параллельных разрядов. При приближении тока дуги к критическому значению /крит, кроме так называемого нормального режима перемещения радиального участка дуги в канале цилиндрического электрода возникает второй режим перемещения катодного пятна скачкообразное перемещение за счет актов крупномасштабного шунтирования приэлектродного участка дуги в радиальном направлении. При дальнейшем возрастании тока начинается шунтирование дуги и в осевом направлении. Для повышения токовой нагрузки и ресурса электрода [c.78]

Плотность критического тока, измеренная при 77 К в нулевом магнитном поле, составила 200 4- 300 А/см . [c.266]

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]

В 1961 г. Лафферти [46 и 47] разработал конструкцию магнетронного манометра с горячим катодом, работающего при очень малых токах эмиссии. На рис. 4. 6 показана конструкция преобразователя такого манометра. Вольфрамовый катод диаметром 0,2 мм и длиной 19 мм расположен в центре цилиндрического анода диаметром 24 мм и длиной 29 мм. Коллектор ионов расположен в верхней части манометра. Вся система электродов находится в осевом магнитном поле напряженностью около 300 э. Экран служит отражателем электронов. Напряженность магнитного поля Н превышает критическую величину, равную в данном случае 100 э. [c.89]

Рис. 4.4. Зависимость критического тока через интерферометр от потока внешнего магнитного поля.

Дело недалекого будущего — выработка норм допустимого присутствия примесей в материалах сверхпроводящих устройств для турбогенераторов, электродвигателей, силовых трансформаторов, криотронов, преобразователей тепловой и ядерной энергии в электрическую, ускорительной техники и т. д. Но бесспорно, что чистота сверхпроводящих материалов — одно из условий достижения высоких рабочих параметров — критических температуры, тока, напряженности магнитного поля. Различные примеси оказывают заметное влияние на эти параметры. [c.39]

При правильно выбранной амплитуде поля накачки ток в сквиде превосходит критическое значение дважды в течение каждого периода, приводя к проникновению магнитного потока в кольцо сквида, что в свою очередь индуцирует соответствующую ЭДС в высокочастотной катушке. Детали процесса проникновения потока в кольцо сквида [c.160]

Как показал анализ переходных процессов с помощью модели МОЛ критический режим в магнитном компрессоре возникает в том случае, когда смыкание его лайнеров при их обжатии внешним магнитным полем происходит после срабатывания плазменных прерывателей тока, что способно вызвать электрический пробой промежутка. [c.146]

Известно, что при температурах, близких к абсолютному нулю, многие металлы и сплавы ведут себя как сверхпроводники — не оказывают сопротивления электрическому току. Сверхпроводимость проявляется и в другом свойстве сверхпроводников— их идеальном диамагнетизме, т. е. в том, что магнитное поле не проникает в толщу сверхпроводящего металла. Свойство сверхпроводимости появляется с понижением температуры не постепенно, а скачком, при определённой критической температуре Т . [c.95]

Критическая т-ра и критическое магнитное поле — более или менее стабильные характеристики материала данного состава. Критическая плотность тока — крайне структурно чувствительная характеристика, зависящая от способа получения, обработки и др. У VgGa, напр., она составляет 2,9-10 а/с.ч в поле 120 кэ и 8,5-10 а/см в поле 200 кэ. Чтобы улучшить стабильность С. м. по отношению к спонтанному переходу в нормальное состояние в докритиче-ском режиме, их покрывают нормальным (пе сверхпроводящим) металлом с высокой электро- и теплопроводностью (чаще всего медью). По соотношению количества нормального металла и сверхпроводника и по связанному с этим поведению материала в магнитном поле под токовой нагрузкой С. м. подразделяют на полностью стабилизированные, частично стабилизированные и нестабилизирован-ные. К наиболее распространенным С. м. относятся сплавы ниобия, в особенности ниобий — титан, носкольку из этих сплавов обычными методами плавки, механической и термической обработки можно изготовлять различного типа проводники (проволоку, кабели, шины и др.). Металлиды, хотя и обладают гораздо более высокими критическими параметрами, из- [c.345]

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]

Рис. 19.4. Зависимость критических токов для холод-нодеформированного (а) и термообработанного (б) образцов проволоки из сплава N5 + 25% 2г от напряженности магнитного поля и температуры [12].

МОСТЬ достаточно распространена среди элементов, соединений и сплавов, Тс выше 10 К сравнительно редки. Сверхпроводимость с высокими Тс очень часто наблюдается у карбидов и нитридов. Сплавы на основе NbN имеют также очень высокие верхние критические поля и критические токи. Сверхпроводимость в этих сплавах наблюдается в магнитных полях выше 200 кГс, а плотность тока составляет 10 А/см даже в полях 100 кГс. Параметры сверхпроводимости зависят от относительного содержания неметалла и металла, дефектности структуры и методов приготовления. Во многих случаях соотношение между отдельными параметрами сверхпроводимости и составом и дефектностью однозначно не установлено. Несмотря на то что нитриды обладают необычными сверхпроводящими свойствами, они не нашли широкого применения в сверхпроводящих схемах. Тонкие пленки нитридов, по-видимому, наиболее целесообразно применять в таких устройствах, как джо-зефсоновские контакты. [c.16]

Значительно более высокие плотности критического тока наблюдаются на азотированных проволоках, монокристаллах и тонких пленках. На рис. 119 представлены зависимости /с—Я для тонких пленок МЬ—Т1—Ы, значения Тс которых представлены на рис. 113 [37]. При увеличении Тс до 15 К были получены значительно лучшие характеристики — Я, которые приведены на рис. 120 [38]. Они определялись в магнитных полях постоянного тока, перпендикулярных поверхности пленки и направлению тока. При определении /с обычно использовался критерий 10 мкВ. Высокие значения /с для пленок в больших полях сравнимы со значениями, полученными для других сверхпроводников, таких, как ЫЬзЗп или УзОа. [c.226]

Приложение аксиального магнитного поля к цилиндрическому диоду уменьшает число электронов, достигающих анода. Отли [80] показал, что критическая величина напряженности магнитного поля Но, снижающая силу тока на 50%, связана с приложенным к диоду потенциалом следующим соотношением [c.115]

Ряд металлич. проводников при темп-рах меньше (критическая темп-ра, характерная для данного материала) переходят в т. н. сверхпроводящее состояние. Значения очень низки (обычно несколько градусов Кельвина). Главное свойство сверхпроводников — отсутствие электрич. сопротивления постоянному току. Для нпх характерно также существование т. н. эффекта Мейснера, состоящего в том, что внешнее магнитное поле Я, меньшее, чем нек-рое Яд,, не проникает в глубь сверхпроводника. Оба свойства имеют в своей основе один и тот же физич. феномен — образование связанных нар электронов (эффект Купера) вследствие действия особых сил притяжения между электронами, возникающими благодаря обмену энергией с кристаллич. решеткой. Эти силы иритяжения при достаточно низких темп-рах становятся сильнее электростатнч. отталкивания электронов. После образования пар электронная жидкость приобретает свойство сверхтекучести, что и проявляется в падении сопротивления до нуля. [c.487]

Зависимость токов в цепях электродов манометрического преобразователя от напряженности магнитного поля показана на рис. 4. 7. По оси абсцисс отложены значения напряженности магнитного поля, а по оси ординат — значения ионного и электронного токов в манометре. При значении напряженности магнитного поля выше критической 00 э резко возрастает ионный ток и уменьшается электронный ток. Это приводит к тому, что электроны, покинувшие катод, движутся к аноду по траекториям, длина которых во много раз больше расстояния между этими электродами. В результате чувствительность манометрического преобразователя резко увеличивается и становится равной 4-10 ммрт. ст. по сравнению с 20 жж рт. ст. для лампы ЛМ-2. Постоянная манометрического преобразователя при / = 2-10" а и Я = 250 э равна 0,08 а мм рт. ст., т. е. близка к постоянной преобразователя ЛМ-2 при / = 5 ма, равной 0,1 а мм рт. ст. Увеличение постоянной манометра путем увеличения электронного тока оказалось невозможным из-за нестабильности показаний и сильного откачивающего действия манометрического преобразователя. [c.89]

Простейший тип криотрона показан на рис.17.Он представляет собой отрезок сверхпроводящего провода (например, танталовой проволоки диаметром 0,2 мм) с однослойной управляющей обмоткой, например из ниобие-вого провода диаметром 0,07 мм. Сверхпроводимость обмотки выше сверхпроводимости провода. При прохождении через обмотку тока в несколько десятых ампера создается магнитное поле, при помощи которого можно управлять состоянием провода при токе, превышающехм критическое значение, поддерживается нормальная проводимость, а при меньшем—сверхпроводимость. Во вре-.мя работы обмотка всегда находится в состоянии сверхпроводимости, благодаря чему управление криотроном практически не требует затраты энергии. [c.154]

Очень перспективно использование сверхпроводимости для создания мощных электромагнитов. Пригодные для этого Вещества должны сохранять сверхпроводимость при возможно высокой плотности тока и возможно сильных Магнитных полях. На рис. ХУ-15 показана схема установки, применяемой для оценки таких качеств сверхпроводников как только плотность тока или магнитное поле достигает критической величины, утеря сверхпроводимости находящимся в жидком гелии образцом обнаруживается по отклонению стрелки вольтметра. В частности, было установлено, что при плотности тока 100 тыс. а/сл и магнитном поле в 88 тыс. гс сверхпроводимость NbзSn еще не теряется. [c.476]

Безразмерный комплекс в левой части неравенства Вт называется магнитным числом Бонда. Так как а/г) представляет собой лапласовское (капиллярное) давление, то представляет собой давление магнитного поля на поверхность цилиндра. Если давление магнитного поля мало по сравнению с капиллярным, то капиллярные силы приводят к делению цилиндра на капли. Используя соотношение (2.54), по (2.56) можно рассчитать критическое значение тока, при превышении которого равновесие феррожидкого цилиндра устойчиво. На рис. 2.17, взятом из книги [24], показано изменение формы ферромагнитного цилиндра при различных значениях магнитного [c.117]

Экстремально малым значениям /мин соответствует лишь сравнительно узкий интервал индукций магнитного поля арочной конфигурации. При меньших и больших значениях индукции критический ток возрастает (рис. 4.8). Как видно из этого рисунка, независимо от радиуса кривизны катода значение Ве в этой области близко к 5 10 Тл /мин для катодов из титана составляет 30—40 А. Так же зависят от индукции и другие характеристики разряда, в частности подвижность электронов и их концентрация, интенсивность линейчатого излучения атомов и ионов материг1ла катода и т.п. [c.143]

В автоуправляемых испарителях с титановым катодом разрядный ток устойчивого горения дуги составляет 70-80 А. Магнитное поле, создаваемое этим током вокруг стержневого катода, ограничивает, разлет ионизованной компоненты плазмы и способствует снижению критического то- [c.153]

ПОЛЯ создаваемого проводом с током. В испарителе на рис. 4.17, б при достюкении ЮТ одного из крайних голожений автоматически переключается полярность прикладываемого к токопроводу напряжения, и ЮТ начинает перемещаться в противоположном направлении. В этих испарителях соленоидальное магнитное поле заставляет КП вращаться вокруг оси катода, а поле токопровода перемещает его в осевом направлении. Критический ток здесь может быть снижен до 30 А. Устройства сканирования, однако, усложняют испарители и снижают их экс-плуатащюнную надежность. [c.155]

Смотреть страницы где упоминается термин Критические магнитные поля и критические токи: [c.185] [c.208] [c.123] [c.64] [c.132] [c.238] [c.243] [c.310] [c.345] [c.653] [c.111] [c.301] [c.89] [c.264] [c.653] [c.541] [c.154] [c.154]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология