Методические указания к решению задач по физике сверхпроводников

Учебное издание. Методические указания к решению задач по физике сверхпроводников для студентов 4 и 5 курсов физико-технического факультета ХГУ. Составители: Одинцов Олег Геннадиевич, Пушкарев Евгений Александрович.

Содержание

1. Термодинамические соотношения для сверхпроводников
2. Квантование потока и уравнения Лондонов
3. Уравнения Гинзбурга – Ландау (ГЛ)
4. Сверхпроводники второго рода
5. Эффект Джозефсона
6. Основы микроскопической теории. (Теория Бардина – Куппера – Шриффера)

Введение

В 1908 г. был ожижен последний инертный газ – гелий, и для экспериментаторов открылась новая область температур вблизи абсолютного нуля (примерно от 1 до 10 К). Спустя три года, измеряя электросопротивление ртути, самого чистого металла того времени, Камерлинг-Оннес обнаружил явление, удовлетворительно объяснить которое не удавалось в течении почти пяти десятилетий. Он писал о том, что не осталось сомнений в существовании нового состояния ртути, в котором сопротивление фактически исчезает; что ртуть перешла в новое состояние, которое в соответствии с его необыкновенными электрическими свойствами можно назвать сверхпроводящим состоянием.

Начиная с 1954 года, когда было получено новое сверхпроводящее соединение с высоким критическим магнитным полем Nb₃Sn, а также после объяснения сверхпроводимости на основе микроскопической теории твердого тела (теория Бардина - Куппера - Шриффера, 1957 г.) изучение этого явления получило мощный толчок. Высокая активность исследований объяснялась, с одной стороны, желанием понять их свойства, а с другой – стремлением получить вещества с более высокой температурой сверхпроводящего перехода.

В 1964 году американский ученый В. Литтл и советский академик В. Гинзбург предложили новые подходы к повышению критической температуры сверхпроводников. Эта задача была проанализирована в коллективной монографии “Проблема высокотемпературной сверхпроводимости”, изданной в 1977 г. под редакцией В. Гинзбурга и Д. Киржница.

В 1986 году швейцарские ученые Дж. Беднорц и К. Мюллер сообщили об открытии сверхпроводимости керамики лантан – барий – медь – кислород при температуре, превышающей 30 К. Вскоре было сообщено из Японии, США, Китая о сверхпроводимости керамики лантан – стронций – медь – кислород при температуре 40–50 К. Аналогичные результаты были получены в ряде институтов и вузов нашей страны. А несколько позже в США критическая температура была поднята до 90–100 К.

Цель методических указаний – помочь студентам в их самостоятельной работе по изучению курса, по освоению приемов решения задач по физике сверхпроводников.

Далее Термодинамические соотношения для сверхпроводников

Оригинал