Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học ảnh hưởng của thăng giáng nhiệt lên nhiệt dung của vật liệu siêu dẫn nhiệt độ ca...

Tài liệu ảnh hưởng của thăng giáng nhiệt lên nhiệt dung của vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao

.PDF
62
970
68

Mô tả:

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ NHƯ Ý ẢNH HƯỞNG CỦA THĂNG GIÁNG NHIỆT LÊN NHIỆT DUNG CỦA VẬT LIỆU SIÊU DẪN NHIỆT ĐỘ CAO LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT LÝ HÀ NỘI, 2017 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI NGUYỄN THỊ NHƯ Ý ẢNH HƯỞNG CỦA THĂNG GIÁNG NHIỆT LÊN NHIỆT DUNG CỦA VẬT LIỆU SIÊU DẪN NHIỆT ĐỘ CAO Chuyên ngành: Vật lý thuyết và vật lý toán Mã số: 60.44.01.03 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT LÝ Người hướng dẫn khoa học: TS. BÙI ĐỨC TĨNH HÀ NỘI, 2017 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam kết bản luận văn này là kết quả nghiên cứu của cá nhân tôi. Các số liệu và các tài liệu được trích dẫn trong luận văn là trung thực. Kết quả nghiên cứu này không trùng với bất cứ công trình nào được công bố trước đó. Tôi xin chịu trách nhiệm với lời cam đoan của mình. Hà Nội, tháng 6 năm 2017 Tác giả luận văn NGUYỄN THỊ NHƯ Ý LỜI CẢM ƠN Luận văn này được thực hiện và hoàn thành tại trường Đại Học Sư phạm Hà Nội dưới sự hướng dẫn tận tình của TS. Bùi Đức Tĩnh. Em xin bày tỏ sự kính trọng, lòng biết ơn sâu sắc, chân thành đến TS. Bùi Đức Tĩnh. Thầy đã nhiệt tình giúp đỡ và chỉ dẫn cho em trong công tác nghiên cứu khoa học từ những ngày đầu tiên nhận đề tài nghiên cứu tại trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Em xin cảm ơn sự quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện của Ban chủ nhiệm khoa Vật lý, Phòng Sau đại học trường Đại học Sư phạm Hà Nội. Em cũng xin chân thành cảm ơn những người thân trong gia đình, bạn bè đã luôn động viên, chia sẻ, giúp đỡ em trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này. Hà Nôi, tháng 6 năm 2017 NGUYỄN THỊ NHƯ Ý MỤC LỤC MỞ ĐẦU ............................................................................................................... 1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ SIÊU DẪN ....................................................... 5 1.1 Những nét chung về lịch sử phát triển của siêu dẫn ................................... 5 1.2 Một số khái niệm và tính chất của siêu dẫn ................................................ 8 1.2.1 Khái niệm siêu dẫn ............................................................................... 8 1.2.2 Các đại lượng ở điểm tới hạn của chất siêu dẫn .................................. 8 1.2.3 Một số tính chất quan trọng của siêu dẫn ............................................ 9 1.3 Phân loại siêu dẫn theo tính chất từ .......................................................... 12 1.3.1 Siêu dẫn loại I..................................................................................... 12 1.3.2 Siêu dẫn loại II ................................................................................... 13 1.4 Siêu dẫn nhiệt độ cao ................................................................................ 15 1.5 Một vài lý thuyết vi mô về siêu dẫn .......................................................... 17 1.5.1 Lý thuyết nhiệt động lực về chuyển pha siêu dẫn .............................. 17 1.5.2 Lý thuyết Bardeen-Cooper-shrieffer (BCS)....................................... 18 1.6 Các ứng dụng của vật liệu siêu dẫn........................................................... 20 1.6.1 Truyền tải điện năng với công suất lớn .............................................. 20 1.6.2 Tàu đệm từ siêu tốc ............................................................................ 22 1.6.3 Máy chụp cộng hưởng từ ................................................................... 24 1.6.4 Máy gia tốc hạt bằng siêu dẫn nhiệt độ cao ....................................... 26 1.6.5 Bệ phóng điện từ dùng trong các bệ phóng vũ trụ ............................. 27 1.6.6 Tàu thủy siêu dẫn ............................................................................... 27 CHƯƠNG II: LÝ THUYẾT GINZBURG-LANDAU ....................................... 29 2.1 Thông số tự và năng lượng tự do .............................................................. 29 2.1.1 Thông số tự......................................................................................... 29 2.1.2 Năng lượng tự do ............................................................................... 30 2.2 Các phương trình Ginzburg- Landau và hệ quả ........................................ 32 2.2.1 Xây dựng các phương trình Ginzburg- Landau 1, 2 .......................... 32 2.2.2 Hệ quả hai phương trình Ginzburg- Landau ...................................... 33 2.2.3 Các thông số cơ bản trong lý thuyết Ginzburg-Landau ..................... 34 2.3 Xoáy từ (Vortex) và trạng thái hỗn hợp .................................................... 36 2.4 Thăng giáng nhiệt ...................................................................................... 38 CHƯƠNG III: NHIỆT DUNG TRONG MÔ HÌNH GINZBURG-LANDAU BA CHIỀU 3.1 Năng lượng tự do trong mô hình Ginzburg-Landau ba chiều .................. 41 3.3 Ảnh hưởng của thăng giáng nhiệt lên nhiệt dung của siêu dẫn nhiệt độ cao trong mô hình Ginzburg-Landau 3 chiều. ................................................ 44 3.3.1 Phương pháp gần đúng tự hợp ........................................................... 44 3.3.2 Mật độ năng lượng toàn phần Gibbs .................................................. 47 3.4 Kết quả và thảo luận .................................................................................. 51 KẾT LUẬN CHUNG .......................................................................................... 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 55 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1. 1: Sự phụ thuộc của điện trở thủy ngân vào nhiệt độ .............................. 5 Hình 1. 2: Hình ảnh mô tả lịch sử tìm ra những chất siêu dẫn ............................. 7 Hình 1.3: Đồ thị sự phụ thuộc của từ trường tới hạn vào nhiệt độ ....................... 9 Hình 1. 4: Tính chất nghịch từ của chất siêu dẫn khi đặt trông từ trường .......... 10 Hình 1. 5: Tính chất từ của chất siêu dẫn............................................................ 10 Hình 1. 6: Giản đồ Hc(T) của siêu dẫn loại I ...................................................... 13 Hình 1. 7: Giản đồ Hc(T) của siêu dẫn loại II .................................................... 14 Hình 1. 8: Hình ảnh dây dẫn sapphire ................................................................. 21 Hình 1. 9: Tàu Maglev của Nhật Bản vận tốc độ 603 km/h ............................... 23 Hình 1. 10: Cấu tạo máy chụp cộng hưởng từ MRI............................................ 25 Hình 2. 1: Sơ đồ trạng thái hỗn hợp ở siêu dẫn loại II ........................................ 37 Hình 2. 2: Cấu trúc một Vortex........................................................................... 37 Hình 2. 3: Cấu tạo một ống từ ............................................................................. 38 Hình 2. 4: Giản đồ pha của chất siêu dẫn nhiệt độ cao xét đến thăng giáng nhiệt ..................................................................................................................... 40 Hình 3. 1: Đường biểu diễn sự phụ thuộc của 1  e p vào t và b  B Error! Bookmar Hc2 Hình 3. 2: Sự phụ thuộc của C/T vào biến tỉ lệ aT ............................................. 51 Hình 3. 3: Sự phụ thuộc của nhiệt dung vào nhiệt độ ......................................... 52 Hình 3. 4: Sự phụ thuộc của nhiệt dung vào nhiệt độ ở các giá trị từ trường khác nhau............................................................................................................. 52 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Hiện tượng khi một vật dẫn được làm lạnh đến một nhiệt độ tới hạn thì điện trở của vật dẫn biến mất hoàn toàn được gọi là hiện tượng siêu dẫn. Hiện tượng siêu dẫn được tìm ra đầu tiên bởi Kamerling Onnes. Vật liệu siêu dẫn với nhiều tính năng vượt trội nên nó đóng một vai trò rất quan trọng trong cuộc sống của con người cũng như đối với sự phát triển của khoa học kỹ thuật. Ngày nay vật liệu này đã được ứng dụng sâu rộng trong cuộc sống như chuyển tải điện năng, tầu chạy trên đệm từ, máy quét Magnetic Resonance Imaging (MRI) dùng trong y học... Các ứng dụng này đều dựa vào tính chất từ và tính chất dẫn của vật liệu siêu dẫn. Những vật liệu siêu dẫn đầu tiên được tìm ra có nhiệt độ tới hạn thấp nên việc làm lạnh chúng đến nhiệt độ tới hạn trong quá trình nghiên cứu và ứng dụng vào đời sống còn gặp một số ít khó khăn. Sau nhiều năm nghiên cứu, người ta đã tìm ra nhiều vật liệu siêu dẫn có nhiệt độ tới hạn cao hơn hẳn những vật liệu siêu dẫn trước, cùng với đó là sự ra đời của ngành vật lý siêu dẫn nhiệt độ cao. Siêu dẫn nhiệt độ cao có độ dài kết hợp ngắn và tính không đẳng hướng cao nên nó chịu ảnh hưởng mạnh của thăng giáng nhiệt, chính vì vậy mà nghiên cứu về ảnh hưởng của thăng giáng nhiệt lên tính truyền dẫn và các đại lượng nhiệt động của các vật liệu này được rất nhiều các nhà vật lý quan tâm cả về mặt lý thuyết lẫn thực nghiệm [4,7,11,13]. Nghiên cứu các tính chất truyền dẫn dựa trên cơ sở của lí thuyết Ginzburg-Landau có tính tới thăng giáng nhiệt mạnh lên siêu dẫn nhiệt độ cao có lịch sử phát triển từ lâu [2,3]. Đã có rất nhiều những nghiên cứu và tính toán về tính truyền dẫn, gần đây có I.Ussishkinet al đã tính toán cho hiệu ứng Nernst ở nhiệt độ trên nhiệt độ Tc do đóng góp của thăng giáng Gaussian và phù hợp với kết quả thực nghiệm của vật liệu La 2-xSrxCuO4(LasCO) [12]… Đó là những nghiên cứu về các tính chất truyền dẫn, chưa có nhiều những 1 nghiên cứu tính toán lý thuyết về các đại lượng nhiệt động của vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao có tính tới ảnh hưởng của thăng giáng nhiệt. Sau khi hiệu ứng Nernst [12] được quan sát rõ ràng ở trên nhiệt độ chuyển pha trong vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao La 2-xSrxCuO4 thì vấn đề thăng giáng nhiệt lại càng trở nên hấp dẫn trong thời gian gần đây và cho rằng hiệu ứng Nernst chủ yếu là do thăng giáng nhiệt. Hiệu ứng Nernst tiếp tục được quan sát bằng thực nghiệm trong nhiều vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao khác, đồng thời cũng có những nghiên cứu mới về thăng giáng nhiệt ở trên nhiệt độ tới hạn dựa vào các dấu hiệu khác: độ dẫn điện, độ dẫn nhiệt và độ từ hóa. Mục đích chính của các nghiên cứu này là cố gắng định lượng ảnh hưởng của thăng giáng nhiệt siêu dẫn. Điều này đòi hỏi một lí thuyết mà có thể định lượng chính xác ảnh hưởng thăng giáng nhiệt của tham số trật tự siêu dẫn lên các đại lượng vật lí đặc trưng cho tính chất truyền dẫn (hiệu ứng Nernst, độ dẫn điện, độ dẫn nhiệt) và tính chất nhiệt động (độ từ hóa, nhiệt dung). Vì lí thuyết vi mô BCS là lí thuyết phức tạp và không thích hợp cho vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao, nên chúng ta phải dựa vào lí thuyết hiện tượng luận Ginzburg-Landau, mặc dù không đề cập rõ cơ chế vi mô, nhưng lí thuyết này đơn giản và đủ chính xác để miêu tả thăng giáng nhiệt mạnh trong vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao. Trong tất cả các tính toán này (ngoại trừ trường hợp từ trường lớn mà cho phép sử dụng gần đúng mức Landau thấp nhất) thì thăng giáng giả sử là đủ nhỏ, vì vậy có thể sử dụng lí thuyết nhiễu loạn để tính toán ảnh hưởng của thăng giáng. Trong lí thuyết Ginzburg-Landau, đóng góp nhiễu loạn quan trọng nhất gọi là lí thuyết thăng giáng Gaussian (bỏ qua ảnh hưởng của số hạng bậc 4 trong biểu thức năng lượng tự do Ginzburg-Landau). Ảnh hưởng của số hạng bậc 4 trong biểu thức năng lượng tự do GinzburgLandau phải được tính đến gọi là lí thuyết thăng giáng tự hợp, mà được sử dụng rộng rãi trong vật lí về các quá trình chuyển pha, và cũng đã được áp 2 dụng để nghiên cứu các tính chất truyền dẫn trong từ trường. Nhiệt dung của vật liệu siêu dẫn đặt trong từ trường ngoài có thể thay nhiều trong lân cận của nhiệt độ chuyển pha do đóng góp từ các trạng thái thăng giáng. Vì vậy chúng tôi chọn đề tài nghiên cứu là: “Ảnh hưởng của thăng giáng nhiệt lên nhiệt dung của vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao”. 2. Mục đích nghiên cứu Tính toán nhiệt dung của vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao có tính đến thăng giáng nhiệt. Từ đó, chúng tôi so sánh kết quả tính toán lý thuyết của nhiệt dung với kết quả mô phỏng của vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao. Nhiệm vụ nghiên cứu Trong luận văn này chúng tôi sẽ nghiên cứu và tính toán giải tích nhiệt dung vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao có tính tới ảnh hưởng của thăng giáng nhiệt. Từ kết quả tính toán lý thuyết chúng tôi so sánh với thực nghiệm. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng: vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao có tính đến thăng giáng nhiệt mạnh trên nhiệt độ tới hạn Tc. Phạm vi nghiên cứu: trong khuôn khổ lí thuyết vật lý siêu dẫn, chúng tôi tính toán nhiệt dung của vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao. Giới hạn phạm vi nghiên cứu Các nghiên cứu tính toán được thực hiện trong trong phạm vi của vật lý lý thuyết. 4. Ý nghĩa khoa học Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần vào việc hoàn thiện và phát triển cách áp dụng lí thuyết Ginzburg – Landau trong việc nghiên cứu ảnh hưởng của 3 thăng giáng lên tính chất truyền dẫn của vật liệu siêu dẫn nhiệt độ cao, đồng thời cho phép tiên đoán nhiều thông tin về vật liệu này. 5. Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp thăng giáng tự hợp cho mô hình Ginzburg-Landau. Ngoài ra chúng tôi còn sử dụng phần mềm Mathematica để tính số và vẽ đồ thị. 6. Cấu trúc luận văn Với mục tiêu trên, luận văn gồm 3 chương được trình bày theo thứ tự sau: Chương I: Trình bày tổng quan các khái niệm-hiện tương cơ bản của siêu dẫn, một số tính chất quan trọng và các ứng dụng của vật liệu siêu dẫn trong khoa học và đời sống. Chương II: Trình bày lý thuyết Ginzburg – Landau Chương III: Áp dụng phương pháp Ginzburg – Landau trong đó có phương pháp gần đúng tự hợp Gauusian để tính toán nhiệt dung của siêu dẫn nhiệt độ cao trong mô hình Ginzburg – Landau ba chiều có tính tới ảnh hưởng của thăng giáng nhiệt. 4 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ SIÊU DẪN 1.1 Những nét chung về lịch sử phát triển của siêu dẫn Hiện tượng siêu dẫn được tìm ra bởi Kamerling Onnes vào năm 1911 [1]. Khi nghiên cứu sự phụ thuộc của điện trở Hg vào nhiệt độ bằng các thí nghiệm ông nhận thấy rằng khi hạ nhiệt độ của Hg xuống dưới Tc = 4,15K thì điện trở của Hg giảm đột về không. Nhiệt độ Tc là nhiệt độ chuyển từ trạng thái thường sang trạng thái siêu dẫn hay còn được gọi là nhiệt độ tới hạn. Thật ra sự chuyển từ trạng thái thường sang trạng thái siêu dẫn không phải ở một giá trị Tc mà nó ở trong một khoảng nhiệt độ rất hẹp, đối với Hg khoảng nhiệt độ cỡ khoảng 0,05K như hình: Hình 1. 1: Sự phụ thuộc của điện trở thủy ngân vào nhiệt độ Sau nhiều thí nghiệm, ông đã phát hiện ra một điều vô cùng lý thú là khi đặt mẫu siêu dẫn trong từ trường đủ lớn thì mẫu siêu dẫn lại trở lại trạng thái dẫn thường. Với những phát hiện rất mới đó năm 1913 ông đã được trao tặng giải thưởng Nobel Vật lý. Năm 1914, ông công bố dòng điện làm phá vỡ tính siêu dẫn. Có thể nói ông là người đặt nền móng cho nền khoa học về vật liệu siêu dẫn. Ông tiếp tục tìm ra hiện tượng mất điện trở tương tự ở thiết và 5 chì khi vào năm 1926. Đến năm 1930 hợp kim siêu dẫn được tìm ra đánh dấu một bước ngoặc quan trọng trong lịch sử phát triển của siêu dẫn. Năm 1933 W.Meissener và R.Ochsenfeld phát hiện thấy từ trường bị đẩy ra khỏi chất siêu dẫn-“Hiệu ứng Meissener” có nghĩa là chất siêu dẫn có thể được nâng lên bởi các nam châm. Cùng với những phát hiện của các nhà vật lý thức nghiệm thì các lý thuyết hiện tượng luận của siêu dẫn lần lượt ra đời để giải thích cho các hiện tượng về siêu dẫn. Có thể kể đến như: “Hiệu ứng Meissener (1933)” cho biết hiện tượng các đường sức điện bị đẩy ra khỏi chất siêu dẫn khi làm lạnh được đặt trong từ trường mạnh; “Lý thuyết Ginzburg – Landau(1950), mô tả hiện tượng siêu dẫn qua thông số trật tự và phương trình Ginzburg – Landau phụ thuộc thời gian, “Lý thuyết BCS” được xây dựng trên ý tưởng về những cặp Cooper và mô tả tất cả các electron dưới một hàm sóng chung. Lý thuyết BCS dự đoán siêu dẫn không thể xảy ra ở nhiệt độ lớn hơn 20K nhiều được… Năm 1981 Klaus Bechgaard và các đồng sự đã tìm thấy sự siêu dẫn ở một chất muối hữu cơ đầu tiên siêu dẫn ở một áp suất tùy ý. Trước năm 1985 hầu hết các chất siêu dẫn được tìm ra có nhiệt độ tới hạn không quá 24K. Đến tháng 1 năm 1986hai nhà khoa học J.G.Bednorz và K.A Muller đã tình cờ phát hiện ra một chất gốm có các yếu tố cấu thành là: Lantan, Bari, Đồng, oxit kim loại (La-Ba-CuO)trở nên siêu dẫn ở nhiệt độ khoảng 35K. Nó có điện trở giảm mạnh trong vùng 30K-35K và giảm về không ở 12K. Cũng từ đây ngành vật lí siêu dẫn nhiệt độ cao ra đời, nó đánh dấu một bước phát triển vượt bậc của khoa học về siêu dẫn và mở ra một hướng nghiên cứu mới cho việc đưa những công nghệ về siêu dẫn phục vụ con người. Năm 1961 người ta đã tìm thấy hiện tượng siêu dẫn trong hợp chất hữu cơ KxC60 với nhiệt độ chuyển pha khoảng 28K và C60Rb3 có nhiệt độ chuyển 6 pha cỡ 30K. Hai vật liệu này có nhiệt độ chuyển pha không cao hơn gốm LaBa-CuO nhưng nó cho thấy siêu dẫn thực sự có tồn tại trong các hợp chất hữu cơ và cơ chế siêu dẫn nhiệt độ cao gây bởi lớp CuO trong vật liệu mới này không còn nhiều ý nghĩa nữa. Năm 1994, nhóm nghiên cứu R.J. Cava đã tìm thấy siêu dẫn trong chất Intermatellic-LnNi2B2C có nhiệt độ chuyển pha cỡ 13K-17K. Tuy loại vật liệu này có nhiệt độ chuyển pha không cao nhưng đây là một phát minh quan trọng mở ra con đường tìm kiếm các vật liệu siêu dẫn trong hợp kim liên kim loại và các vật liệu từ, điều mà ngày trước chúng ta chưa từng nghĩ đến. Một thời gian ngắn sau, các nhà khoa học Mỹ đã tìm ra các chất gốm có thể chuyển sang trạng thái siêu dẫn ở 98K. Ở Việt Nam,việc nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm về vật liệu siêu dẫn được các nhà khoa học của trường Đại học Quốc gia Hà Nội và Đại học sư phạm Hà Nội hợp tác thực hiện trong khoảng gần hai chục năm qua đã đạt được rất nhiều thành công lớn [13]. Hình 1.2: Hình ảnh mô tả lịch sử tìm ra những chất siêu dẫn Trong suốt quá trình lịch sử phát triển của ngành khoa học về siêu dẫn, có rất nhiều các hợp chất siêu dẫn được tìm ra và có nhiệt độ chuyển pha ngày 7 càng tăng. Đến nay người ta đã tìm ra những vật liệu siêu dẫn có nhiệt độ chuyển pha cỡ 160K. Các nhà khoa học vẫn luôn cố gắng không ngừng để tìm ra và tổng hợp các chất siêu dẫn có nhiệt độ chuyển pha ở nhiệt độ phòng với một hi vọng đưa các vật liệu siêu dẫn vào cuộc sống hàng ngày của con người là một điều không xa. 1.2 Một số khái niệm và tính chất của siêu dẫn 1.2.1 Khái niệm siêu dẫn Siêu dẫn là một trạng thái vật lí mà tại trạng thái đó nó cho phép dòng điện chạy qua trong trạng thái không có điện trở và khi được đặt vào trong từ trường thì từ trường bị đẩy ra khỏi nó. Hiện tượng siêu dẫn là hiện tượng điện trở của một chất nào đó giảm đột ngột về không. Những chất có thể tồn tại ở trạng thái siêu dẫn được gọi là chất siêu dẫn. 1.2.2 Các đại lượng ở điểm tới hạn của chất siêu dẫn Một vật liệu siêu dẫn được đặc trưng bởi ba thông số: Nhiệt độ tới hạn, từ trường tới hạn vầ mật độ dòng tới hạn. Nhiệt độ tới hạn hay còn gọi là nhiệt độ chuyển pha là nhiệt độ mà tại đó điện trở hoàn toàn biến mất. Khi làm lạnh vật liệu siêu dẫn tới nhiệt độ này thì vật liệu chuyển từ trạng thái dẫn thường sang trạng thái siêu dẫn, ngược lại tăng nhiệt độ vật liệu qua nhiệt độ chuyển pha vật liệu chuyển từ trạng thái siêu dẫn sang trạng thái thường. Kí hiệu nhiệt độ tới hạn là Tc Từ trường tới hạn: là giá trị của từ trường mà khi tăng từ trường ngoài đến giá trị này thì vật ở trạng thái siêu dẫn sẽ chuyển sang trạng thái thường, kí hiệu từ trường tới hạn là Hc. Từ trường tới hạn là hàm của nhiệt độ:   T 2  H c (T )  H c (0) 1       Tc   8 Với H c (0) là từ trường tại nhiệt độ T=0, H c (T) là từ trường tại nhiệt độ T Hình 1.3: Đồ thị sự phụ thuộc của từ trường tới hạn vào nhiệt độ Từ trường tới hạn tỉ lệ nghịch với nhiệt độ trong khoảng nhiệt độ từ 0 đến Tc, khi T=Tc thì Hc(Tc)=0. Mật độ dòng tới hạn là giá trị của mật độ dòng điện khi mà mật độ dòng điện chạy qua chất siêu dẫn đạt đến giá trị này thì chất siêu dẫn chuyển sang trạng thái thường mặc dù khi đó T M = -H + H ≥Hc vật liệu ở trạng thái thường, M = 0, Hmẫu = H, từ thông xâm nhập hoàn toàn vào vật. 1.3.2 Siêu dẫn loại II Siêu dẫn loại II là những chất siêu dẫn có hai giá trị từ trường tới hạn: từ trường tới hạn dưới Hc1, từ trường tới hạn trên Hc2. Để thấy rõ sự khác biệt của siêu dẫn loại II so với siêu dẫn loại I, người ta tiến hành thí nghiệm sau: 13
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan