Thursday, January 15, 2015

将金属冷却转换成超导状态的临界温度以下,使载流电子组成库柏对。库柏对占据超导体的费米能级。超导体中能带隙将成对电子从在费米能级以上或者以下的未占据能级中分离出来。能带隙相当于拆开库柏对所需的能量。






描述

在超导体上通过电流,如果电流不是非常强,超导体仍然处于超导态,保持零电阻。增加电流值直至临界温度,使得超导体转到正常状态。这个值称为临界电流。当一个磁场被施加到超导体上市,临界电流降低。
将金属冷却转换成超导状态的临界温度以下,使载流电子组成库柏对。库柏对占据超导体的费米能级。超导体中能带隙将成对电子从在费米能级以上或者以下的未占据能级中分离出来。能带隙相当于拆开库柏对所需的能量。
当有电流通过超导体,成对电子执行平移然后获得一些动能。当通过超导体的电流值到达临界值时,这些能量超过了库柏对结合的能量,电子对分开,电阻不为零,超导体转为正常状态。
当有一个磁场施加到超导体时,场的强度从零增大到某一时间的最大值。不断变化的磁场引发超导体涡电场,使电子对旋转。电子对除了获得平动能之外,还有一些额外的转动能。旋转对可疑以一个较小值打破成对电子的平动能,因此可以获得一个较小的临界电流值。
 因此,施加电场在超导体上可以减小通过超导体的临界电流值。


应用条件

在宏观方面,电场中的电子旋转形成宏观电流变得明显。与楞次定律一直,这个电流产生了一个与外部磁场相反的内部磁场。在超导体内,外部磁场和内部磁场相互抵消。因此,在超导体内部,磁通量强度通常抵消为零。


优点

这个在超导体临界电流上的磁场效应可以被用来控制超导带材的一致性。


公式


Ic-通过超导体的临界电流,A
π - pi = 3.14
r-超导体的半径,m
Hc-零度时临界磁场强度,A/m
Tc-转变温度,K
T-超导体的温度,K


备注

1.转变温度是超导体转变成超导态的温度。 2.公式假定如下:
A)超导体的温度不低于转变温度的四分之三
B)超导体应该是圆柱形的形状,它的直径应该远小于长度

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