Магнитные сверхпроводники

•Магнитные сверхпроводники - соединения, которые обладают как сверхпроводящими, так и магнитными свойствами.

•

•Сверхпроводимость поддерживается другими куперовскими парами, электроны которых движутся поперёк доменов и чувствуют переменное по направлению обменное поле. Для них сверхпроводящая щель отлична от нуля. В результате сверхпроводящая щель отсутствует только на пояске ферми-поверхности, лежащем в плоскости, перпендикулярной волновому вектору неоднородной магнитной структуры q.

Магнитная доменная структура, предсказанная теоретически для одноосных ферромагнетиков, находящихся в сверхпроводящем состоянии. Стрелки показывают направление магнитных моментов М внутри доменов.

•Магнитные сверхпроводники: TmRn4B4

•Tc~9,8 K, а температура перехода в магнитоупорядоченное состояние

•Tм ~ 0,4 K,

•для ErMo6Se8 Tc ~ 9,8 K, а Tм ~ 1,1 K.

Классификация сверхпроводников

•1. Простые сверхпроводники – (25) – Hg, Al, Zn, V, Ti, W, Nb, Ir и т.д.

•2. Сложные соединения и сплавы Nb3Ge, V3Ga,

Nb3Sn

Сверхпроводники I –го рода

•В 1911 г. Xейке Камерлинг- Оннес впервые наблюдал явление скачкообразного исчезновения электрического сопротивления ртути при ее охлаждении ниже 4,15К. Он пришёл к выводу, что ртуть при 4,15 К переходит в новое состояние - сверхпроводящее. Несколько позднее Камерлинг- Оннес обнаружил, что электрическое сопротивление ртути восстанавливается при включении достаточно сильного магнитного поля .

•В 1933 г. немецкие физики В. Мейснер и Р. Оксенфельд установили, что слабое магнитное поле не проникает вглубь сверхпроводника.

•Распределение магнитного поля около сверхпроводящего шара:

•а) Т > Тк; б) Т < Тк, внешнее поле Нвн ≠ 0;

•в) Т < Тк, Нвн = 0.

•Эффект Мейснера связан с тем, что при Н < Нк в тонком поверхностном слое сверхпроводника появляется незатухающий ток, магнитное поле которого компенсирует внешнее поле.

•Сверхпроводники I-го рода, которыми являются почти все чистые сверх- проводящие металли- ческие элементы, теряют

сверхпроводимость при поле Н = Нк, когда поле скачком проникает в металл, и он во всём объёме переходит в нор- мальное состояние. Критическое поле сверх- проводника Нк зависит от температуры: оно макси- мально при Т = 0 и моно- тонно убывает до нуля по мере приближения к Тк.

Сверхпроводники II –го рода

•В начале 60-х годов прошлого века были открыты сверхпроводники II-го рода, которые по своему поведению в достаточно сильных магнитных полях принципиально отличаются от сверхпроводников I-го рода.

•Смешанное состояние означает сосуществование сверхпроводимости и нормальных несверхпроводящих тонких ниток – вихрей Абрикосова или квантов магнитного потока, вытянутых вдоль силовых линий магнитного поля.