Abrikosov örvényei

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2021. július 8-án felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 2 szerkesztést igényelnek .

Abrikosov vortex , Abrikosov vortex ( eng. Abrikosov vortex ) - egy normál (nem szupravezető) mag (örvényszál) körül keringő szupravezető áramú (szuperáramú) örvény, amely egy quan mágneses fluxusnak megfelelő mágneses fluxussal mágneses teret indukál. [egy]

A. A. Abrikosov fizikus fedezte fel 1957- ben . „A második csoportba tartozó szupravezetők mágneses tulajdonságairól” című munkájában elméletileg kimutatták, hogy a mágneses tér behatolása egy 2-es típusú szupravezetőbe kvantált örvényszálak formájában történik (egy ilyen rendszer energetikailag „kedvező”). . Minden ilyen izzószálnak (örvénynek) van egy normál (nem szupravezető) magja, amelynek sugara a szupravezető koherenciahosszának nagyságrendjében van . E normál henger körül, a mágneses tér behatolási mélységének nagyságrendjével megegyező sugarú tartományban Cooper-párokból álló örvényszerű csillapítás nélküli áram (szuperáram) folyik, úgy irányítva, hogy az általa létrehozott mágneses tér a normál mag mentén irányuljon. vagyis egybeesik a külső mágneses tér irányával. Ebben az esetben minden örvény egy fluxuskvantumot hordoz . [egy] $\xi$ $\lambda$ ${\Phi _{0}}=ó/(2e)$

Leírás

A szupravezetés elméletében az Abrikosov -örvényeket szuperáramú örvényeknek nevezik a második típusú szupravezetőkben . A szuperáram egy normál (nem szupravezető) tartomány körül kering, ami egy henger, amely a külső mágneses tér iránya mentén kifeszített, és örvényt alkot. Ennek a hengernek a sugarát a koherenciahossz határozza meg ( a Ginzburg-Landau elmélet egyik fő paramétere ). A szuperáram a tartományban nagyságrendileg eltűnik (a peremtől mért londoni behatolási mélység minden egyes szupravezető anyag jellemző paramétere). A keringő szuperáram mágneses teret hoz létre, amelynek nagyságát a mágneses fluxuskvantum határozza meg . Ezért az Abrikosov-örvényeket néha fluxonoknak nevezik. $\sim \xi$ $\lambda$ $\Phi _{0}$

A mágneses tér eloszlását egyetlen örvényben a mag jellemző méreténél nagyobb távolságra a következő összefüggés határozza meg:

B(r)={\frac {\Phi _{0}}{2\pi \lambda ^{2}}}K_{0}\left({\frac {r}{\lambda }}\right)\ kb {\sqrt {{\frac {\lambda }{r))))\exp \left(-{\frac {r}{\lambda }}\jobbra),

ahol a második típusú nullarendű módosított Bessel-függvény . Ha a mezőt a következő összefüggés határozza meg: $K_{0}(z)$ $r\lesssim \xi$

B(0)\approx {\frac {\Phi _{0}}{2\pi \lambda ^{2}}}\ln \kappa ,

hol van a Ginzburg-Landau elmélet jól ismert paramétere, amelynek ki kell elégítenie a kapcsolatot a II. típusú szupravezetőknél. $\kappa =\lambda /\xi$ $\kappa >1/{\sqrt {2}}$

Az örvények a szupravezetőbe behatolva egymástól nagyságrendi távolságra helyezkednek el , keresztmetszetben szabályos háromszögrácsot alkotva, kialakul az ún. kevert állapot. A külső mágneses tér növekedésével az örvények sűrűsége olyan nagyra nő, hogy a legközelebbi örvények közötti távolság nagyságrendűvé válik , az örvények érintik normál tartományukat, és a szupravezető másodrendű fázisátmenete a normál állapotba. bekövetkezik. $\lambda$ $\xi$

Rögzítés

Általánosságban elmondható, hogy egy szupravezető anyagban örvények mozognak, amikor áram folyik rajta [2] . Az örvények azonban spontán módon kapcsolódhatnak egy anyag nanoméretű inhomogenitásaihoz. Ezt a folyamatot pinningnek nevezzük , ezeket az inhomogenitásokat pedig rögzítési központoknak [ 3] . Az örvényrács megzavarja a rendet az örvényrácsban [4] és hozzájárul a szupravezető fázis megőrzéséhez még akkor is, ha nagyon nagy áram folyik [5] [2] .

Lásd még

Jegyzetek

↑ 1 2 Szoldatov Jevgenyij Szergejevics. Abrikosov örvénye a nanotechnológiai szakkifejezések szótárában . Rosnano . Letöltve: 2011. november 26. Az eredetiből archiválva : 2012. augusztus 12.. (határozatlan)
↑ 1 2 L. G. Aszlamazov, A. A. Varlamov. Mi a rögzítés? // Csodálatos fizika . - M . : Nauka, 1988. - Szám. 63. - ("Kvantum" könyvtár).
↑ Gudilin E. A., Zaitsev D. D. Pinning centers . Nanotechnológiai kifejezések szótára . Letöltve: 2019. május 21. Az eredetiből archiválva : 2019. május 25. (határozatlan)
↑ FE, 1988 .
↑ Szupravezetés / V.V. Ryazanov // Nagy Orosz Enciklopédia : [35 kötetben] / ch. szerk. Yu. S. Osipov . - M . : Nagy orosz enciklopédia, 2004-2017.

Irodalom

Abrikosov A.A. A második csoportba tartozó szupravezetők mágneses tulajdonságairól // ZhETF, 1957, 32. v., p. 1442;
San Zham D., Sarma G., Thomas E. Második típusú szupravezetés / Per. angolról. N. B. Kopnin. - M., 1970.

Linkek

Kozlov V. A., Samokhvalov A. V. Zárt Abrikosov örvények a második típusú szupravezetőkben . Levelek a JETF-nek . Az eredetiből archiválva : 2012. május 14. (határozatlan)
Ch. szerk. A.M. Prohorov. Abrikosov örvények rácsa . — Fizikai enciklopédia . - M . : Szovjet Enciklopédia, 1988. - T. 1. - 389 p.