Základní vlastnosti supravodičů

Zde je krátký přehled nejdůležitějších vlastností supravodičů.

  • Nulový odpor při teplotách T < Tc. Teplota Tc se nazývá kritická.
  • Při působení magnetického pole Hc přechází materiál ze supravodivého stavu do normálního. Toto magnetické pole se nazývá kritické. Pro velikost tohoto pole byl stanoven empirický vzorec:
    Rovnice
  • Pokud je supravodivost zrušena působením proudu je kritický proud pouze původcem magnetického pole Hc na povrchu (Silsbyho pravidlo). (Toto pravidlo neplatí pro tenké vzorky).
  • Meissner-Ochsenfeldův efekt (1933). Magnetické pole neproniká do objemu vzorku, magnetická indukce je nulová, B = 0 (obr). Jinými slovy, supravodivé materiály vykazují ideální diamagnetické vlastnosti.
  • Přesněji řečeno, magnetické pole existuje ve velmi tenké povrchové vrstvě o tloušťce δ ~ 10-5 – 10-6 cm, kde jsou stálé stínící proudy. Empiricky zjištěná teplotní závislost hloubky průniku těchto proudů je dána vztahem:

    takže pro T → Tc bude δ → ∞.

  • Fázový přechod do supravodivého stavu (SC) v nepřítomnosti magnetického pole je přechod typu II. Pokud je pole přítomno jedná se o přechod typu I.
  • Hloubka průniku se plynule mění z konečné hodnoty na nekonečnou při Tc. To znamená, že vlastnosti systému elektronů se mění také spojitě. Odpor se ale mění skokem. To lze vysvětlit tím, že elektrony v SC stavu neinteragují s mřížkou. Takže můžeme očekávat velký nárust tepelné vodivosti.
  • Příspěvek elektronů ke specifickému teplu za nízké teloty je roven exp(-Δ/kBT) což znamená, že je v excitačním spektru přítomna díra. Tato díra, je ale na rozdíl od polovodičů silně teplotně závislá. V bodě přechodu zmizí.

Další kapitoly

Napsat komentář