СВЕРХПРОВОДНИКИ ВТОРОГО РОДА
- сверхпроводящие материалы, составляющиеодин из двух классов, на к-рые подразделяются все сверхпроводники в зависимостиот поведения в магн. поле.
Длинный цилиндр из С. в. р., помещённый в продольное магн. поле, обнаруживаетполныйМейснера эффектлишь в полях, не превосходящих ниж. критич. HС1(см.Критическое магнитное поле, Сверхпроводимость).В полях с напряжённостью вышеНС1и нижеНС2(верх. критич. поле) магн. поток начинает проникать в цилиндрич. образец, нормальное состояние в поляхс напряжённостью вышеНС2(рис. 1). Вблизи поверхностиобразца из С. в. р. возможно образование тонкого сверхпроводящего слоятолщиной порядка длины когерентности при напряжённости магн. поля в интервалеНС2< Н < НС3(поверхностная сверхпроводимость).Полная фазовая диаграмма схематически показана на рис. 2. У С. в. р. (вотличие от С. 1-го рода) переходы в магн. поле являются фазовыми переходами2-го рода (см.Фазовый переход).
Рис. 1. Зависимость магнитной индукции (о) и намагниченности (С)для длинного сверхпроводящего цилиндра от напряжённости продольного магнитногополя. Сплошная линия - сверхпроводник 2-го рода, пунктирная - сверхпроводник1-го рода.
Рис. 2. Фазовая диаграмма для сверхпроводника 2-го рода в форме длинногоцилиндра в продольном магнитном поле: 1 - нормальное состояние; 2 - поверхностнаясверхпроводимость; 3 - смешанное состояние; 4 - полный эффект Мейснера.
Идея о существовании в природе двух родов сверхпроводников высказанавпервые в 1952 А. А. Абрикосовым и Н. В. Заварицким на основе эксперим. энергия положительна. В результате придостаточно большом магн. поле (выше НС1) С. в. р. разбиваетсяна большое кол-во чередующихся нормальных и сверхпроводящих областей, причёмнормальные области несут квантованное значение магн. потока (см.Квантованиемагнитного потока).
Микроскопич. параметром, характеризующим принадлежность сверхпроводникак 1-му или 2-му роду, является отношение глубины проникновения магн. поля к длине когерентности , называемое параметром Гинзбурга - Ландау (см.Гинзбурга - Ландау теория).Если ,то материал является С. в. р. Среди чистых металлов к С. в. р. относитсяNb. По мере введения примесей в С. в. р. материалы, являвшиеся С. 1-города в «чистом» состоянии, могут превращаться в С. в. р. Длина когерентностив сплавах ,где -длина когерентности «чистого» материала, аl-длина свободногопробегаэлектронов в сплаве. Длина когерентности может стать значительно короче уже при не очень большой (~1%) концентрации примесей. Глубина проникновенияв сплавах (где - глубина проникновения для чистого материала), напротив, возрастает привведении примесей, поэтому для сплавов . Т. сплавы (и неупорядоченные плёнки) являются С. 2-города. К С. в. р. принадлежат такжеоксидные высокотемпературные сверхпроводники.
Теория С. в. р. основывается на идее А. А. Абрикосова (1957) о наличиив них квантованных вихрей, образующих двумерную решётку (см.Решёткавихрей Абрикосова).Такие вихри существуют в интервалеНС1<Н<НС2(смешанное состояние) и определяюттермодинамич. и транспортные свойства С. в. р., в т. ч. макс. электрич. критический ток). В присутствии электрич. тока на вихрь действуетЛоренца сила.Если вихри не закреплены на дефектах или неоднородностяхматериала, то они приходят в движение, в результате чего индуцируется электрич. диссипация энергии. В этом случае критич. ток равен нулю. С1,когда начинают образовываться вихри. Если же вихри закреплены на неоднородностяхматериала (п и н н и н г), то критич. ток определяется равенством силыЛоренца и силы пиннинга, удерживающей вихрь. Неоднородности материала можносоздавать искусственно, повышая тем самым критич. ток пиннинга. Материалыс большим критич. током пиннинга (до 105А/см2) наз.Лит.:С а н Ж а м Д., С а р м а Г., Т о м а с Е., Сверхпроводимостьвторого рода, пер. с англ., М., 1970; Кемибелл А., И в е т с Д ж., Критическиетоки в сверхпроводниках, пер. с англ., М., 1975; Г о р ь к о в Л. П., Ко п н и н Н. Б., Движение вихрей и электросопротивление сверхпроводниковвторого рода в магнитном поле, «УФН», 1975, т. 116, в. 3, с. 413. Н. Б.
Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия.Главный редактор А. М. Прохоров.1988.