Физика (Магнетизм)_ЛЕКЦИИ И ВОПРОСЫ / OF5_9_Sverkhprovodimost_Poluprovodniki_Yavlenia

Эффект Мейснера

Когда сверхпроводник охлаждается в слабом магнитном поле, то при температуре перехода на его поверхности возникает незатухающий ток, циркуляция которого обращает внутренний магнитный поток в ноль. Это явление, заключающееся в том, что внутри сверхпроводника плотность магнитного потока всегда, даже во внешнем магнитном поле, равна нулю, называется эффектом Мейснера.

Эффект Мейснера впервые наблюдался немецкими физиками В. Мейснером и Р. Оксенфельдом в

1933 г.

В опыте В.К. Аркадьева при приближении магнита к охлаждённому сверхпроводящему свинцовому кольцу в последнем возникает индуцированный магнитом незатухающий ток. Этот ток сверхпроводимости создаёт в соответствии с правилом Ленца противоположно направленное магнитное поле, заставляя магнит « парить»

Советский физик

Владимир Константинович Аркадьев

(9(21).4.1884–1.12.1953)

Магнит, левитирующий над высокотемпературным сверхпроводником, охлаждаемым жидким азотом

БКШ-теория

В 1957 г. группа учёных (Джон Бáрдин, Леон Нил Купер и Джон Роберт Шриффер) предложили теорию сверхпроводимости, получившую название БКШ-теории, согласно которой пáры электронов (куперовские пáры) создают когерентное состояние, в котором участвуют примерно 1020 электронов, названное

коллективным состоянием. Такие пáры электронов, объединённые в упорядоченное состояние, движутся когерентно сквозь кристаллическую решётку сверхпроводника.

Образование куперовских пар в сверхпроводнике

Вывод

Совокупность имеющихся данных о сверхпроводимости позволяет заключить, что электроны в сверхпроводящем веществе ведут себя подобно смеси двух жидкостей, одна из которых состоит из сверхпроводящих электронов, а другая – из нормальных электронов.

Литература

Жданов Л.С., Жданов Г.Л. Физика для средних специальных учебных заведений: Учеб. – 5-е изд., перераб. – М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат.

лит., 1987. – 512 с., §16.9.

Зисман Г.А., Тодес О.М. Курс общей физики. Том II. Электричество и магнетизм. – 4-е изд. – М.: Наука, 1969. – 368 с., §28.

Калашников С.Г. Электричество. – М.: Наука, 1977. – 592 с., §§148,149.

Павленко Ю.Г. Начала физики: Учебник. – 2-е изд. перераб. и доп. – М.: Издательство « Экзамен», 2005. – 864 с. (Серия « Учебник»). – ISBN 5-472-00463-2, §4.5.1.

Савельев И.В. Курс общей физики: Учеб. пособие. В 3-х т. Том 3. Квантовая оптика. Атомная физика. Физика твёрдого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. – 3-е изд., испр. – М.: Наука. Гл.

ред. физ.-мат. лит., 1987. – 320 с., ил., §§55,56.

Сверхпроводимость в геоэлектроразведке / Под ред. В.С. Суркова, Э.В. Матизена. – Новосибирск: Наука. Сибирское отделение, 1977.

Трофимова Т.И. Курс физики: Учеб. пособие для вузов. – 6-е изд., стер.

– М.: Высшая школа, 1999. – 542 с., ил. – ISBN 5-06-003634-0, §239.

5.9.2. Полупроводникии

Электронные полупроводники при низких температурах имеют весьма высокое удельное сопротивление, фактически являясь изоляторами, но с увеличением температуры их удельное сопротивление быстро падает.

Характерные значения удельных сопротивлений диэлектриков, полупроводников и металлов