Jump to content

Модель критического состояния Бина

Расчетная кривая намагничивания сверхпроводящей пластины на основе модели Бина. Первоначально сверхпроводящая пластина находится при H = 0. Увеличение H до критического поля H * приводит к появлению синей кривой; понижение H обратно до 0 и изменение направления для увеличения до -H* приводит к появлению зеленой кривой; понижение H до 0 снова и увеличение H до H* приводит к появлению оранжевой кривой.

Модель критического состояния Бина , представленная CP Bean [ 1 ] [ 2 ] в 1962 году дает макроскопическое объяснение необратимого поведения намагничивания ( гистерезиса ) жестких сверхпроводников II рода .

Предположения

[ редактировать ]

Твердые сверхпроводники часто демонстрируют гистерезис при измерении намагниченности. К. П. Бин постулировал для фазы Шубникова необычный процесс экранирования, обусловленный микроскопической структурой материалов. Он предположил транспорт без потерь с критической плотностью тока J c (B) (J c (B → 0) = const. и J c (B → ∞) = 0) . Внешнее магнитное поле экранируется в мейснеровской фазе ( H < H c1 ) так же, как и в мягком сверхпроводнике. В фазе Шубникова (H c1 < H < H c2 ) критический ток течет под поверхностью на глубину, необходимую для уменьшения поля внутри сверхпроводника до H c1 .

Объяснение необратимой намагниченности

[ редактировать ]
Схема распределения магнитного поля в сверхпроводящем цилиндре при изменении внешнего магнитного поля H, основанная на модели Бина.

Чтобы понять природу необратимой намагниченности: предположим, что полый цилиндр находится во внешнем магнитном поле, параллельном оси цилиндра. [ 3 ] В фазе Мейсснера экранирующий ток находится в пределах лондонской глубины проникновения. Превышая H c1 , вихри начинают проникать в сверхпроводник. Эти вихри закрепляются на поверхности (барьер Бина–Ливингстона). В области под поверхностью, которую пронизывают вихри, находится ток с плотностью J c . При малых полях (H < H 0 ) вихри не достигают внутренней поверхности полого цилиндра и внутренняя часть остается свободной от поля. При H > H 0 вихри проникают через весь цилиндр и внутри возникает магнитное поле, которое затем возрастает с увеличением внешнего поля. Давайте теперь посмотрим, что произойдет, если внешнее поле затем уменьшить: Из-за индукции на внешней поверхности цилиндра генерируется противоположный критический ток, сохраняющийся внутри магнитного поля при H 0 < H < H 1 постоянным. При H > H 1 противоположный критический ток пронизывает весь цилиндр и внутреннее магнитное поле начинает уменьшаться с уменьшением внешнего поля. Когда внешнее поле исчезает, возникает остаточное внутреннее магнитное поле (сравнимое с остаточной намагниченностью ферромагнетик ). При противоположном внешнем поле внутреннее магнитное 0 поле наконец достигает 0T ( H 0 приравнивает коэрцитивное поле ферромагнетика H ).

Расширения

[ редактировать ]

Бин предположил, что критический ток постоянный, что означает, что H << H c2 . Ким и др. [ 4 ] расширил модель, предположив, что 1/J(H) пропорционален H , что привело к превосходному согласию теории и измерений на из Nb 3 трубках Sn. Необходимо учитывать различные геометрии, поскольку необратимая намагниченность зависит от геометрии образца. [ 5 ]

  1. ^ Бин, CP (15 марта 1962 г.). «Намагничивание жестких сверхпроводников». Письма о физических отзывах . 8 (6). Американское физическое общество (APS): 250–253. Бибкод : 1962PhRvL...8..250B . дои : 10.1103/physrevlett.8.250 . ISSN   0031-9007 .
  2. ^ Бин, Чарльз П. (1 января 1964 г.). «Намагничивание сильнопольных сверхпроводников». Обзоры современной физики . 36 (1). Американское физическое общество (APS): 31–39. Бибкод : 1964РвМП...36...31Б . дои : 10.1103/revmodphys.36.31 . ISSN   0034-6861 .
  3. ^ Сверхпроводимость , В. Бакель и Р. Кляйнер, Wiley-Verlag, 6-е издание (2004 г.)
  4. ^ Ким, Ю.Б.; Хемпстед, Калифорния; Стрнад, Арканзас (15 января 1963 г.). «Намагниченность и критические сверхтоки». Физический обзор . 129 (2). Американское физическое общество (APS): 528–535. Бибкод : 1963PhRv..129..528K . дои : 10.1103/physrev.129.528 . ISSN   0031-899X .
  5. ^ Критические токи в сверхпроводниках, Кэмпбелл, А.М. и Дж. Эветтс, Тейлор и Фрэнсис (1972)
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: d5e4ee8d2bc3362075c54c0d9e3610c9__1695070560
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/d5/c9/d5e4ee8d2bc3362075c54c0d9e3610c9.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Bean's critical state model - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)