Разрушение сверхпроводимости внешним полем

Под влиянием внешнего электрического поля в состояние куперов- ской электронной пары изменяется (рис. 6.15). До включения поля импульсы электронов, связанных в пару, равны по значению р? и противоположны по направлению, а импульс центра масс равен нулю. Под действием поля напряженностью е импульс электрона 1 получает приращение рнрх, а импульс электрона 2 уменьшается на величину р>:. Увеличение импульса у электрона 1 приводит к изменению его энергии:

где = р? — импульс электрона на сфере Ферми; й/сЕ = рг — импульс, полученный электроном под действием внешнего электрического поля 8.

Схема изменения импульсов пары электронов Купера иод действием внешнего электрического ноля ?

Рис. 6.15. Схема изменения импульсов пары электронов Купера иод действием внешнего электрического ноля ?

Если энергия АЕ, приобретенная электроном 1, окажется больше энергии связи Е-тХ = ? то пары начнут разрушаться, и сверхпроводящее состояние исчезнет. Поэтому условие перехода металла из сверхпроводящего состояния в нормальное формулируется в виде следующего неравенства:

Поскольку отношение есть скорость дрейфа, приобретенная электроном 1 в полег, условие (6.22) можно переписать как МрУд > Ехр. Отсюда скорость дрейфа равна , а плотность

тока, соответствующая началу разрушения сверхпроводящего состояния,

Учитывая, что плотность тока у создает на поверхности образца магнитное поле напряженностью Н =у'А.0, где Х0 — глубина проникновения магнитного поля в сверхпроводник; у — плотность тока дрейфа электронов, условие появления тока, сопровождаемого началом разрушения сверхпроводящего состояния, можно записать в виде

Условие (6.23) означает, что сверхпроводящее состояние в образце будет разрушено, когда плотность тока и напряженность магнитного поля на его поверхности достигнут критических значений ук и Нк. Откуда, используя формулу (6.21), получим

БКШ-теория дает следующие, хорошо согласующиеся с экспериментом [27, 28] зависимости от температуры для критических

величин

где Нк(0) — напряженность критического магнитного поля при Т= 0 К, с! » Х0 — диаметр образца [6].

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >