Надпровідники II роду

Надпровідники II роду – це особливий тип надпровідників, який характеризується частковим проникненням магнітного поля, не руйнуючи надпровідного стану. Ця властивість відрізняє їх від надпровідників I роду, що повністю виштовхують магнітне поле.

Механізм надпровідності II роду

Надпровідність II роду виникає через завихрення, які утворюються при проникненні магнітного поля у надпровідник. Ці завихрення являють собою циліндричні області, в центрі яких магнітне поле повністю виключене. Вони оточені струмами надпровідності, які циркулюють навколо їх осі.

Особливості надпровідників II роду

Надпровідники II роду мають ряд унікальних властивостей:

• Змішаний стан: При проникненні магнітного поля надпровідник II роду входить у змішаний стан, в якому одночасно існують і надпровідні, і нормальні області.
• Критичні поля: Надпровідники II роду характеризуються двома критичними магнітними полями: нижнім критичним полем Hc1 та верхнім критичним полем Hc2. Нижче Hc1 надпровідник знаходиться в повністю надпровідному стані, між Hc1 та Hc2 – у змішаному стані, а вище Hc2 – у нормальному стані.
• Високі надпровідні струми: Надпровідники II роду можуть підтримувати більші надпровідні струми у порівнянні з надпровідниками I роду, оскільки завихрення дозволяють магнітному полю проходити через надпровідник, не руйнуючи його надпровідності.

Типи надпровідників II роду

Надпровідники II роду поділяються на два типи залежно від поведінки завихрень:

• Надпровідники типу II.1: Завихрення в цих надпровідниках фіксовані, тобто не можуть рухатися.
• Надпровідники типу II.2: Завихрення в цих надпровідниках можуть рухатися, утворюючи так званий "флюксоїдний кристал".

Застосування надпровідників II роду

Надпровідники II роду завдяки своїм унікальним властивостям перспективні у різноманітних прикладних застосуваннях, зокрема:

• Сильні електромагніти
• Генератори з надвисокою провідністю
• Трансформатори з низькими втратами
• МРТ-томографія
• Системи зберігання енергії

Надпровідники II роду – це важливий клас матеріалів з унікальними властивостями, такими як змішаний стан та високі надпровідні струми. Вони знаходять широке застосування у прикладних системах, що вимагають великих магнітних полів і низьких втрат, і продовжують бути предметом активних досліджень для розробки нових технологій.

Запитання, що часто задаються

1. Яка відмінність між надпровідниками I роду та II роду?
2. Що таке завихрення в надпровідниках II роду?
3. Яка роль критичних полів у поведінці надпровідників II роду?
4. Назвіть типи надпровідників II роду на основі поведінки завихрень.
5. Які галузі застосування надпровідників II роду?

Залишити коментар

Опубліковано Максим на 14 04 2024. Поданий під Вікі. Ви можете слідкувати за будь-якими відповідями через RSS 2.0. Ви можете подивитись до кінця і залишити відповідь.