Superkonduktiviti jenis ke-1.5: tidak dua atau satu setengah • Yuri Yerin • Berita Sains mengenai "Unsur-unsur" • Fizik

Superconductivity 1,5-st: tidak dua atau satu setengah

Rajah. 1. Gambar fasa keadaan superkonduktor jenis 1 dan ke-2, menunjukkan bagaimana keadaan superkonduktor berubah dengan perubahan suhu dan induksi medan magnet luar. Dalam keadaan Meissner, garis medan magnet tidak dapat menembusi bahan tersebut. Kondisi bercampur atau pusaran itu bermaksud koeksisten superkonduktiviti dan filamen nipis yang tidak superkonduktor yang biasa di sepanjang jalur medan magnet. Benda tersebut dipanggil vorteks Abrikosov, atau vorteks kuantum (lihat butiran dalam teks). Rajah Yuri Erin

Bergantung kepada tingkah laku dalam medan magnet luar, superkonduktor biasanya dibahagikan kepada jenis 1 dan ke-2. Penemuan pada tahun 2001 daripada superkonduktiviti "luar biasa" dalam magnesium diboride menyebabkan perbincangan: apa jenis superconduktor yang akan diberikan? Sesetengah saintis percaya bahawa magnesium diboride tidak sesuai dengan klasifikasi yang diterima umum, tetapi membentuk kategori baru – 1.5 superkonduktor jenis, yang menyerap beberapa sifat dari superkonduktor jenis 1 dan beberapa dari jenis 2. Ahli sains yang lain tidak bersetuju dengan tafsiran ini, dengan alasan bahawa superkonduktor "tidak biasa" sesuai dengan baik dalam rangka pembahagian yang sedia ada menjadi genus 1 dan 2.Musim panas ini, cerita dengan superkonduktiviti satu dan setengah telah diteruskan.

Berita ini adalah kesinambungan logik dari dua yang terdahulu (lihat: Eksperimen mengesahkan kewujudan superconductivity genus satu dan setengah, Elemen, 12 Mac 2009, dan Pengesahan eksperimen tentang superkonduktiviti genus satu dan setengah ditangguhkan, Unsur, 10 Jun, 2010) yang ditujukan kepada kewujudan superconductivity yang dinamakan 1, Jenis kelima. Secara ringkas, ingatlah kandungan mereka.

Ciri-ciri utama negara superconducting dan kaedah penerangan matematiknya

1. Kritikal suhu (Tc). Superconductivity – keadaan bahan di mana ia mempunyai sifar rintangan elektrik dan pada masa yang sama tidak membenarkan medan magnet luar melalui dirinya sendiri – berlaku apabila suhu bahan menjadi di bawah nilai tertentu Tc. Suhu kritikal adalah salah satu ciri terpenting dari mana-mana superkonduktor.

2. Diamagnetisme yang ideal (juga: kesan Meissner-Oxenfeld, keadaan Meissner, fasa Meissner) – menolak medan magnet luar apabila masuk ke keadaan superconducting (sebuah superkonduktor tidak membenarkan garis-garis magnetik menembusi dirinya sendiri).Diamagnetisme yang ideal timbul kerana fakta bahawa medan magnet luar menghasilkan arus superconducting (Meissner) dalam lapisan permukaan yang sangat nipis, yang menghasilkan medan magnet arah yang bertentangan dan gaya yang sama.

3. kedalaman penembusan London (λ) – kedalaman lapisan, yang diduduki oleh arus Meissner.

4. Panjang penyambungan (ξ). Pada pertengahan tahun 1950-an, ahli fizik Amerika Neil Cooper, John Bardeen dan John Schrieffer menunjukkan bahawa superkonduktiviti adalah disebabkan oleh korelasi antara elektron konduksi (elektron digabungkan ke apa yang disebut pasangan Cooper). Disebabkan ini, semua elektron konduksi bertindak sebagai keseluruhan tunggal, dan oleh itu mereka boleh bergerak tanpa dissipative (tanpa kehilangan tenaga) melalui kisi kristal bahan tersebut. Dalam teori superconductivity (teori BCS), skala korelasi elektron, atau (kira-kira bercakap) saiz pasangan Cooper, dipanggil panjang koheren.

5. Jurang tenaga (Δ). Tanpa pergi ke butiran, kita hanya perhatikan bahawa magnitud tenaga ikatan dua elektron dalam pasangan Cooper adalah 2Δ.

Teori dan eksperimen menunjukkan bahawa kedalaman penembusan London (λ),Panjang koheren (ξ) dan jurang tenaga (Δ) bukan pemalar, tetapi bergantung kepada suhu dan mempunyai nilai-nilai yang sepenuhnya individu untuk bahan yang diberikan. Nilai-nilai λ dan ξ mempunyai nilai minimum untuk T = 0 dan meningkat secara mendadak dengan peningkatan suhu, cenderung kepada infiniti pada T = Tc (ini dijelaskan oleh fakta bahawa tiada pasangan Cooper di atas suhu kritikal, dan medan magnet bebas menembusi bahan). Jurang tenaga (Δ), sebaliknya, mempunyai maksimum pada T = 0 dan menjadi sifar di T = Tc (yang boleh ditafsirkan sebagai ketiadaan sebarang korelasi antara elektron).

Teori BCS memberikan penerangan lengkap tentang sifat superconducting bahan dalam keseluruhan julat suhu dari 0 hingga Tctetapi sukar dari sudut pandang matematik. Oleh itu, ahli fizik sering menggunakan cara lain yang agak sederhana untuk menganalisis keadaan superconducting – teori Ginzburg-Landau, yang secara sempurna menerangkan, secara kualitatif dan kuantitatif, kelakuan superkonduktor, tetapi hanya berfungsi dalam jarak terhad berhampiran suhu kritikal.

Teori Ginzburg-Landau didasarkan pada teori peralihan fasa jenis ke-2 (ini termasuk peralihan perkara ke negara superconducting). Dalam teori ini, bersama-sama dengan suhu kritikal, panjang hubungan dan kedalaman penembusan London, satu lagi ciri diperkenalkan, – parameter pesanan (nilai kompleks). Sehingga pekali proporsional tertentu, kita boleh mengandaikan bahawa modulus parameter pesanan adalah jurang tenaga dalam teori BCS. Parameter pesanan adalah sifar apabila T = Tc dan ke atas dan mengambil nilai maksimum apabila suhu telah mencapai sifar mutlak. Perhatikan bahawa terdapat tafsiran lain mengenai makna fizikal parameter pesanan: kuadrat modulnya menentukan kepekatan pasangan Cooper.

Parameter pesanan memainkan peranan utama dalam teori Ginzburg-Landau. Melaluinya, tenaga dinyatakan (dari segi termodinamik, tenaga bebas lebih tepat untuk dikatakan) dari superkonduktor.

Superkonduktiviti jenis 1 dan 2

Walaupun teori Ginzburg-Landau adalah fenomenologi, iaitu, ia tidak menerangkan sebab-sebab fenomena yang digambarkannya, dengan bantuannya beberapa keputusan penting diperolehi.Mengaplikasikan teori ini, pengarangnya mengira perbezaan tenaga (tenaga permukaan yang dipanggil) yang timbul pada antara muka antara superkonduktor dan logam biasa dengan kehadiran medan magnet luaran. Ternyata hasilnya bergantung kepada kuantiti tak berdimensi, dipanggil Parameter Ginzburg-Landau (κ): κ = λ / ξ (nisbah kedalaman penembusan London ke panjang koheren). Ini adalah dari pengiraan bahawa pada κ <1 / √2, tenaga permukaan adalah positif. Untuk superkonduktor dengan bentuk silinder, paksi yang selari dengan garis medan magnet, hasil ini bermakna bahawa peralihan ke keadaan normal berlaku serta-merta sebaik induksi medan magnet melebihi nilai kritikal tertentu Bc untuk suhu tertentu (Rajah 1). Pada prinsipnya, Ginzburg dan Landau tidak menerima apa-apa, mereka secara teori hanya mengesahkan fakta eksperimen mengenai tingkah laku superkonduktor yang sudah diketahui pada masa itu. Walau bagaimanapun, ternyata lebih menarik.

Ahli fizik Soviet Nikolai Zavaritsky, menyiasat filem superconducting nipis, mendapati bahawa tingkah laku mereka dalam medan magnet tidak sependapat dengan ramalan teori Ginzburg-Landau.Untuk memahami sebab perbezaannya, Alexey Abrikosov, berdasarkan teori Ginzburg-Landau, memutuskan untuk mempertimbangkan kes apabila tenaga permukaan negatif – dengan kata lain, cuba memahami gambaran kelakuan superkonduktor dalam medan magnet dengan κ> 1 / √2.

Dan di sini kita dapati yang luar biasa. Dari pengiraannya, diikuti bahawa induksi magnet tidak melebihi had tertentu Bc1 (medan kritikal yang lebih rendah) pada suhu tetap, superkonduktor berada dalam keadaan Meissner. Selepas induksi magnet telah menjadi lebih Bc1, superkonduktor mula menembusi sejenis filamen bersaiz mikron, memanjang sepanjang garis kekuatan medan luaran. Semakin besar induksi lapangan, lebih banyak benang akan berada di dalam superkonduktor. Abrikosov mendapati bahawa formasi ini adalah vorteks (kini disebut Abrikosov), yang nukleusnya tidak superkonduktor, normal, dengan ukuran pada susunan panjang koheren ξ, dan aliran arus superconducting yang mengelilingi mereka, yang melindungi kawasan normal vorteks (lebar kawasan penyaringan sama dengan kedalaman London penembusan λ).Di samping itu, semasa pengiraan, didapati bahawa vorteks membawa kerana ia adalah garis kuasa tunggal medan magnet luar, atau kuantum fluks magnet, fluksoid Φ0 = h / 2e = 2.07 · 10-15 T · m2. Vorteks membentuk kisi segitiga dalam superkonduktor, membentuk keadaan campuran (atau pusaran) (Rajah 1).

Jika pada suhu tertentu untuk terus mengukuhkan medan magnet, maka pada beberapa nilai Bc2 (bidang kritikal atas) vorteks akan menjadi begitu banyak bahawa teras mereka akan bermula bertindih, dan mereka akan mengisi keseluruhan jumlah superkonduktor, menterjemahkannya ke dalam keadaan biasa (Rajah 1).

Superkonduktiviti 1.5 jenis dan superconductors double-gap

Pada tahun 2001 di magnesium diboride MgB2 superkonduktiviti ditemui dengan tinggi yang tidak disangka-sangka (untuk sebatian kimia mudah) suhu kritikal 39 K. Menggunakan pelbagai teknik percubaan, saintis mendapati bahawa Tc dicapai kerana kehadiran di MgB2 bukan satu jurang tenaga, tetapi dua. Ringkasnya, terdapat dua jenis pasangan Cooper dalam superconducting diboride magnesium. Interaksi mereka dan memberikan yang tinggi Tc. Adalah penting untuk diperhatikan bahawa setiap jenis pasangan elektronik mempunyai saiznya sendiri, atau panjang hubungannya sendiri.Dalam kes ini, magnesium diboride hanya mempunyai satu nilai kedalaman penembusan London.

Penemuan keadaan superconducting di MgB2 merangsang peningkatan yang besar dalam bilangan penerbitan yang ditumpukan kepada kajian teoretikal dan eksperimen tentang superkonduktiviti dua gap. Antara pelbagai tugasan yang berkaitan dengan topik ini, persoalan mengenai kelakuan superkonduktor dalam bidang magnet ternyata amat relevan dan kontroversi.

Semuanya bermula dengan artikel "Emi Babaev dan Martin Speyt" dalam majalah itu Kajian Fizikal B. Para penulis kertas itu bertanya kepada diri mereka sendiri: bagaimana dua superkonduktor berkelakuan berkelakuan dalam medan magnet, jika kita menganggap bahawa Adakah satu jenis pasangan Cooper mempunyai parameter Ginzburg-Landau kurang daripada 1 / √2, iaitu, bagaimana ia membentuk jenis superkonduktor 1, dan untuk jenis kedua adalah parameter ini lebih daripada 1 / √2 (jenis 2 superkonduktor)? Menggunakan teori Ginzburg-Landau, yang digeneralisasikan untuk kes dua parameter pesanan (sebenarnya, superkonduktivitas dua gap), saintis meramalkan kewujudan beberapa jenis halfmeissner suatu negara dicirikan, sebagai tambahan kepada ciri-ciri lain, dengan pembentukan bukan kisi vorteks segitiga, seperti dalam jenis 2 superkonduktor, tetapi daripada kluster tertentu (kluster) molekul vorteks.

Secara rasmi, dalam superkonduktor jenis pertama terdapat juga vorteks. Hanya di sana mereka bukan entiti yang stabil. Pada penampilan pertama, mereka mula menarik satu sama lain, dan semakin dekat, semakin kuat daya tariknya. Ketergantungan tenaga interaksi dua vorteks pada jarak di antara mereka ditunjukkan dalam Rajah. 2 (kiri). Ia dapat dilihat dari graf bahawa tenaga interaksi vorteks adalah minimum apabila jarak antara vorteks adalah sifar. Oleh kerana keinginan vorteks untuk mengurangkan tenaga interaksi mereka, mereka bergabung antara satu sama lain dan membentuk kawasan biasa dalam superkonduktor. Proses permulaan kawasan non-superkonduktor ini berlaku dengan sangat cepat, sehingga kita boleh bercakap tentang peralihan segera dari fase Meissner ke yang normal.

Dalam superkonduktor jenis ke-2, interaksi vorteks hanya bersifat menjijikkan: lebih dekat vorteks berada di antara satu sama lain, semakin kuat mereka ditolak (Rajah 2, kanan). Tenaga minimum diperhatikan apabila vorteks dipisahkan antara satu sama lain dengan jarak jauh yang tidak terhingga. Walau bagaimanapun, kerana superkonduktor mempunyai dimensi terhingga, dan vorteks boleh lebih besar daripada dua, penolakan bersama membawa kepada pembentukan struktur yang stabil – kisi vorteks segi tiga.

Rajah. 2 Ketergantungan tenaga interaksi V dari dua vorteks pada jarakr antara mereka dalam jenis superkonduktor 1di sebelah kiri), Jenis ke-1.5 (pusat) dan jenis 2 (di sebelah kanan). Nilai positif V sepadan dengan penolakan antara vorteks, yang negatif – untuk daya tarikan. Kerana kehadiran minimum padardi mana nilai tidak sama dengan sifar atau infiniti, superconductivity jenis 1.5 boleh berlaku (untuk butiran, lihat teks). Rajah Yuri Erin

Dalam superkonduktor dengan dua celah, seperti Babaev dan Speight mendapati, interaksi antara vorteks secara kualitatif bertepatan dengan interaksi antara intermolecular: penolakan pada jarak pendek memberi laluan kepada tarikan pada jarak jauh (Rajah 2, pusat). Kewujudan minimum tenaga di titik tak sifar dan tak terhingga pada paksi r dinyatakan dalam keinginan vorteks untuk membuat struktur vorteks tidak seimbang untuk cluster ke dalam kluster tertentu atau molekul vorteks, apabila terdapat vorteks tertentu pada jarak yang sepadan dengan yang sangat minimum, ia adalah sangat baik untuk berehat vorteks yang lain. Hasilnya, ia bukanlah keadaan Meissner yang direalisasikan (kerana vorteks tidak "bersatu", seperti dalam superkonduktor jenis pertama), tetapi pada masa yang sama ia tidak bercampur (kerana tiada kisi segi tiga, seperti dalam superkonduktor jenis kedua).Oleh itu, penulis artikel itu memanggil satu fasa semikonduktor semi-Meissner.

Empat tahun selepas artikel Babayev dan Speith, sekumpulan ahli fizik, yang diketuai oleh Viktor Moschalkov, diterbitkan dalam jurnal Surat Pemeriksaan Fizikal Satu artikel mengenai pengesanan kisi vorteks bukan seragam dalam satu kristal tunggal magnesium diborida superconducting (dua gap), yang diramalkan oleh Babaev dan Speit. Hanya sekarang, dengan tangan pengarang penemuan itu, fasa MgB2 dengan kisi vorteks bukan seragam dan bukannya separuh-Meissner keadaan mula dipanggil superkonduktiviti jenis ke-1.5. Oleh itu, ditekankan bahawa pengedaran bukan seragam dari vorteks yang diamalkan adalah, di tengah-tengah antara fasa superconductivity jenis 1 dan ke-2.

Ia mesti dikatakan bahawa tindak balas terhadap karya ini oleh pakar adalah agak samar-samar. Pertama sekali, mereka keliru dengan nilai-nilai yang sangat kecil induksi medan magnet, di mana superkonduktivitas jenis ke-1.5 diperhatikan, dari 0.0001 hingga 0.0005 T pada suhu kira-kira 4 K. Hakikat bahawa, pertama, data menunjukkan bahawa sehingga 0.003 T, hanya fasa Meissner diperhatikan dalam magnesium diboride, iaitu, tidak ada vorteks.Kedua, kajian struktur vorteks di MgB telah dijalankan.2, dan saintis sebenarnya mencatatkan eddies tidak sekata eddies. Walau bagaimanapun, ia tidak berlaku kepada sesiapa sahaja untuk mengenal pastinya sebagai superkonduktiviti jenis ke-1.5. Para penyelidik menyifatkan kisi vorteks yang tidak teratur dalam bidang yang lemah semata-mata dengan fenomena penyaduran – kehadiran kecacatan dan "lemah" yang tidak dapat dielakkan dalam satu kristal, yang mana walaupun medan magnet yang sangat lemah menembusi vorteks.

Pada musim panas ini, perdebatan mengenai kewujudan jenis superkonduktiviti ke-1.5 terus, kembali ke pesawat teoritis. Dalam Arkib prabayar elektronik dan dalam jurnal Persatuan Fizikal Amerika, beberapa artikel telah muncul di mana bukti dibentangkan kedua-dua kewujudan superkonduktiviti satu-setengah-setengah dalam superkonduktor dua gap dan ketiadaannya. Marilah kita mulakan dengan hujah-hujah yang menunjukkan kewujudan jenis superkonduktiviti ke-1.5.

Argumen menyokong kewujudan superkonduktiviti jenis ke-1.5

Pertama sekali, perlu diperhatikan artikel vorteks Giant, superkonduktor kumpulan Moschalkov yang sudah diketahui. Memohon teori Ginzburg-Landau kepada super-gap superconductors,Penulis mengira kemungkinan kemungkinan tenaga interaksi dua vorteks pada jarak yang memisahkannya dalam superkonduktor seperti itu (Rajah 3a). Berbeza dengan kerja perintis Babayev dan Space, saintis menggambarkan keadaan yang lebih realistis dalam dua superkonduktor, memandangkan dua macam pasangan Cooper berinteraksi dengan satu sama lain. Dalam ara. 3a menunjukkan evolusi pergantungan jarak tenaga dengan peningkatan kekuatan interaksi dua jenis pasangan Cooper. Graf saya sepadan dengan interaksi lemah, dan grafik iv sepadan dengan kuat. Walaupun kebergantungan saya adalah sama dalam tingkah lakunya terhadap pergantungan tenaga interaksi vorteks dalam jenis superkonduktor 1 jenis, dan kebergantungan iv adalah sama dengan sifat yang serupa dalam superkonduktor jenis 2, semua kebergantungan mempunyai perbezaan yang signifikan: mereka mempunyai minimum tenaga interaksi dua vorteks pada sifar bukan (kes superkonduktor jenis 1) atau jarak infiniti (kes superkonduktor jenis kedua).

Rajah. 3 (a) Pelbagai jenis pergantungan tenaga interaksi vorteks dalam superkonduktor jenis ke-1.5 (superconductor dua slot).The inset menunjukkan imej yang diperbesarkan dari lengkung iv. (b) Pengagihan vorteks, yang disebabkan oleh pergantungan i, ii, iii dan iv. Vorteks yang timbul boleh mengandungi lebih daripada satu fluksoid Φ0. Ungkapan LΦ0 ertinya vorteks mengandungi quanta fluks magnet L. Garis putus-putus merah menentukan yang paling baik dari sudut pandang yang memandang jarak antara vorteks (sepadan dengan minimum pada lengkung tengah dalam Rajah 2). Skala ini diukur dalam unit kedalaman penembusan London untuk superconduktor dua slot. Imej dari artikel arXiv: 1007.1849

Sebagai hujah yang lain, kita perhatikan bahawa kursus yang sama dengan ketergantungan jarak tenaga, dengan mengambil kira interaksi antara jenis pasangan Cooper yang berbeza, juga diperoleh secara bebas dalam karya Babayev, Space, dan Kalstrom, yang diterbitkan dalam Surat Pemeriksaan Fizikal.

Berdasarkan ketergantungan yang dikira, dengan menggunakan kaedah dinamik molekul, para penyelidik memodelkan tingkah laku 200 vorteks dalam filem superconducting persegi dengan saiz 200λ × 200λ. Ia dapat dilihat (Gambarajah 3b) bahawa kisi pusaran korteks mempunyai keterampilan yang jelas.

Ia juga diikuti dari perhitungan Moschalkov dan rakan-rakannya yang untuk super-gap superkonduktor ketika medan magnet luar dihidupkan segera sebuah keadaan timbul dengan pengedaran vorteks yang tidak konvensional, yang kemudian, dengan peningkatan induksi lapangan (suhu tetap) atau peningkatan suhu (induksi medan magnet tetap), dapat digantikan oleh keadaan Meissner atau kisi vorteks segitiga yang akrab.

Menariknya, untuk beberapa set parameter superkonduktor dengan dua celah, gambarajah fasa menjadi eksotis. Sebagai contoh, untuk medan magnet dan peningkatan suhu, superkonduktor mengalami peralihan: keadaan dengan kekisi vorteks bukan seragam → keadaan dengan grid vorteks segi tiga → keadaan dengan grid vorteks yang tidak seragam → Meissner state.

Hakikat bahawa medan magnet dalam dua superkonduktor bergegas segera menembusi dalam bentuk vorteks yang tidak teratur disahkan dalam artikel oleh ahli fizik Jepun di Negara Vorteks dan Diagram Fasa Superconductors Multi-komponen dengan Bersaing Berbahaya dan Menarik. Ideologi perhitungan hampir sama dengan kerja kelompok Moschalkov. Teori Ginzburg-Landau untuk dua superkonduktor mengira tenaga interaksi dua vorteks, dan kemudian mensimulasikan pesanan sejumlah besar (iaitu, 400) vorteks dalam filem superconducting persegi untuk nilai-nilai yang berlainan medan magnet pada suhu tertentu.

Rajah. 4 Konfigurasi kisi vorteks dalam filem superconducting dua slot dalam bentuk segiempat untuk pelbagai nilai induksi medan magnet, diukur dalam unit Φ0 (kuantum fluks magnet) dan λ1 (Kedalaman penembusan London untuk gred pertama pasangan Cooper). (a) kluster vorteks (molekul vorteks), (ba) jalur pusaran, (c) kisi vorteks dengan kekosongan, (d) kisi vorteks segi tiga. Titik hitam sesuai dengan vorteks. Bahagian filem adalah: (a) 100λ1, (b) 70 λ1, (c) 50λ1, (d) 42λ1. Imej dari artikel arXiv: 1007.1940

Struktur vorteks yang timbul dalam proses meningkatkan induksi medan luaran pada suhu tertentu ditunjukkan dalam Rajah. 4. Peningkatan medan magnet disertai dengan transformasi dari kisi vorteks kluster kepada triangular yang terkenal (Rajah 4d), dan selain kumpulan yang dipantau oleh pasukan Moschalkov dalam eksperimen mereka, penulis artikel juga meramalkan rupa lompang vorteks (Rajah 4c) – kawasan superconducting bulat bentuk tanpa vorteks.

Rajah. 5 Rajah fasa kemungkinan superkonduktor jenis ke-1.5. Perbezaan dalam tingkah laku ditentukan oleh parameter superkonduktor dua jurang. Rajah Yuri Erin

Oleh itu, merumuskan fakta-fakta yang dinyatakan di atas, adalah mungkin untuk membina gambarajah fasa dua kemungkinan (pada peringkat kualitatif) superkonduktor dua gap (Rajah 5), di mana parameter Ginzburg-Landau bagi setiap dua jenis pasangan Cooper masing-masing kurang dan lebih daripada 1 / √2. Kami menekankan sekali lagi bahawa dengan peningkatan secara beransur-ansur dari sifar induksi medan magnet, gambarajah fasa superkonduktor dengan dua slot "bermula" bukan dari fasa Meissner, seperti yang berlaku dalam jenis superkonduktor pertama atau kedua, tetapi dengan segera dari keadaan vorteks yang tidak seragam.

Hujah terhadap kewujudan superkonduktiviti jenis ke-1.5

Seperti yang telah disebutkan, kriteria kuantitatif untuk membahagikan superkonduktor menjadi keputusan jenis pertama dan ke-2 dari tanda tenaga permukaan antara muka "logam superkonduktor" biasa. Jelas, hanya dua kes yang mungkin di sini (varian dengan sifar dikecualikan): sama ada tenaga permukaan adalah positif atau negatif. Oleh itu, kriteria ini tidak akan berubah walaupun untuk superconduktor dua slot. Ini adalah hujah yang dibentangkan dalam tenaga Antara Muka dua artikel superkonduktor kumpulan yang diterbitkan di Kajian Fizikal B. Penulis karya itu, sekumpulan saintis dari Amerika Syarikat dan Afrika Selatan, sebenarnya melakukan pengiraan yang sama seperti Abrikosov, tetapi untuk superkonduktor dengan dua jenis pasangan Cooper.Mereka menunjukkan bahawa dalam kes apabila parameter Ginzburg-Landau kurang daripada 1 / √2 untuk pasangan pertama Cooper pasangan, dan lebih daripada 1 / √2 untuk jenis kedua, tenaga permukaan mengambil nilai positif, dan oleh itu terdapat superkonduktiviti jenis pertama.

Selain itu, saintis yang sama dalam artikel mereka yang lain berpendapat bahawa perbezaan antara dua jenis pasangan Cooper dalam julat suhu di sekitar Tc, iaitu teori Ginzburg-Landau yang diterapkan, hilang, dan superconduktor dua slot berubah menjadi superkonduktor tunggal-jurang.

Apa yang akan berlaku seterusnya?

Semua karya yang diterangkan di sini adalah bersifat teoritis semata-mata dan berdasarkan analisis numerik teori Ginzburg-Landau. Hanya percubaan yang sangat berhati-hati mengenai pemerhatian kisi vorteks dalam dua superkonduktor boleh menamatkan pertikaian ini. Mujurlah, sekarang telah diketahui bahawa bukan sahaja magnesium diboride mempunyai dua jenis pasangan Cooper, tetapi juga baru-baru ini menemui superkonduktor yang mengandungi besi (lihat jenis baru superkonduktor suhu tinggi yang ditemui, Elemen, 12 Mei 2008, dan Menemukan keluarga baru superkonduktor yang mengandungi besi, Unsur , 31 Oktober 2008), yang mana satu kristal tunggal yang berkualiti tinggi sedikit lebih mudah untuk mensintesiskan.Jadi sekarang, dengan kebarangkalian yang tinggi, kita harus menunggu perbincangan untuk kembali ke pesawat eksperimen.

Sumber:
1) V. H. Dao, L. F. Chibotaru, T. Nishio, V. V. Moshchalkov. Cincin Vortex, superkonduktor // arXiv: 1007.1849 (12 Julai 2010).
2) Shi-Zeng Lin, Xiao Huy. Negara-negara Vorteks dan Superkonduktor Multi-Komponen dengan Interaksi Bersaing dan Vorteks // arXiv: 1007.1940 (12 Julai 2010).
3) Egor Babaev, Johan Carlström, Martin Speight. Type-1.5 Superconducting State of the Effect Nearing Intrinsic in Superconductors Two-Band // Fiz. Wahyu Lett. 105, 067003 (5 Ogos 2010).
4) Jani Geyer, Rafael M. Fernandes, V.G. Kogan, Jörg Schmalian. Tenaga antara dua superkonduktor kumpulan // Fiz. Wahyu B 82, 104521 (27 September 2010); juga boleh didapati sebagai arXiv: 1007.2794.
5) V.G. Kogan, J. Schmalian. Dua superkonduktor berhampiran Tc / arXiv: 1008.0581 (3 Ogos 2010).

Yuri Yerin


Like this post? Please share to your friends:
Tinggalkan Balasan

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: