Abrikosovin pyörteet

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 8. heinäkuuta 2021 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 2 muokkausta .

Abrikosov -pyörre , Abrikosov-pyörre ( eng. Abrikosov vortex ) - suprajohtava virtapyörre (supervirta), joka kiertää normaalin (ei-suprajohtavan) sydämen (pyörrefilamentin) ympärillä ja indusoi magneettikentän, jonka magneettivuo vastaa quan-magneettivuoa. [yksi]

Löysi fyysikko A. A. Abrikosov vuonna 1957 . Hänen työssään "Toisen ryhmän suprajohteiden magneettisista ominaisuuksista" osoitettiin teoreettisesti, että magneettikentän tunkeutuminen tyypin 2 suprajohtimeen tapahtuu kvantisoitujen pyörrefilamenttien muodossa (tällainen järjestelmä on energeettisesti "suotuisa") . Jokaisella tällaisella filamentilla (pyörteellä) on normaali (ei-suprajohtava) ydin, jonka säde on suprajohteen koherenssin pituuden luokkaa . Tämän normaalin sylinterin ympärillä alueella, jonka säde on magneettikentän tunkeutumissyvyyden suuruusluokkaa, virtaa pyörteinen vaimentamaton Cooper-parien virta (supervirta), joka on suunnattu siten, että sen luoma magneettikenttä on suunnattu pitkin normaalia sydäntä, eli se osuu yhteen ulkoisen magneettikentän suunnan kanssa. Tässä tapauksessa jokaisessa pyörteessä on yksi vuokvantti . [yksi] $\xi$ $\lambda$ ${\Phi _{0}}=h/(2e)$

Kuvaus

Suprajohtavuusteoriassa Abrikosovin pyörteitä kutsutaan ylivirtapyörteiksi toisen tyyppisissä suprajohtimissa . Supravirta kiertää normaalin (ei-suprajohtavan) alueen ympärillä, joka on ulkoisen magneettikentän suuntaa pitkin venytetty sylinteri muodostaen pyörteen. Tämän sylinterin pohjan säde määräytyy koherenssin pituuden mukaan (yksi Ginzburg-Landau-teorian pääparametreista ). Supervirta katoaa alueella etäisyydellä luokkaa ( Lontoon tunkeutumissyvyys reunasta on ominaisparametri kullekin tietylle suprajohtavalle materiaalille). Kiertävä supervirta synnyttää magneettikentän, jonka suuruuden määrää magneettivuon kvantti . Siksi Abrikosovin pyörteitä kutsutaan joskus fluxoneiksi. $\sim \xi$ $\lambda$ $\Phi _{0}$

Magneettikentän jakautuminen yksittäisessä pyörteessä ytimen ominaiskokoa suuremmalla etäisyydellä määräytyy suhteella:

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

missä on muunneltu Besselin funktio toisen luokan nollasta. Kun kenttä määräytyy seuraavan suhteen: $K_{0}(z)$ $r\lesssim \xi$

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

missä on Ginzburg-Landau-teorian hyvin tunnettu parametri, jonka täytyy tyydyttää tyypin II suprajohtimien suhde. $\kappa =\lambda /\xi$ $\kappa >1/{\sqrt {2}}$

Pyörteet, jotka ovat tunkeutuneet suprajohteeseen, sijaitsevat luokkaa etäisyydellä toisistaan muodostaen poikkileikkauksessa säännöllisen kolmiomaisen hilan, syntyy ns. sekoitettu tila. Ulkoisen magneettikentän kasvaessa pyörteiden tiheys kasvaa niin suureksi, että lähimpien pyörteiden välinen etäisyys tulee luokkaa , pyörteet koskettavat normaalialueitaan ja suprajohteen toisen asteen vaihesiirtymä normaalitilaan. tapahtuu. $\lambda$ $\xi$

Kiinnitys

Yleisesti ottaen suprajohtavassa materiaalissa pyörteet liikkuvat, kun sen läpi kulkee virta [2] . Pyörteet voivat kuitenkin kiinnittyä spontaanisti materiaalin nanokokoisiin epähomogeenisuuksiin. Tätä prosessia kutsutaan pinningiksi ja näitä epähomogeenisuuksia kutsutaan kiinnityskeskuksiksi [ 3] . Pyörrekiinnitys häiritsee järjestystä pyörrehilassa [4] ja edesauttaa suprajohtavan vaiheen säilymistä silloinkin, kun virtaa hyvin suuria virtoja [5] [2] .

Katso myös

Muistiinpanot

↑ 1 2 Soldatov Jevgeni Sergeevich. Abrikosovin pyörre nanoteknologian termien sanakirjassa . Rosnano . Haettu 26. marraskuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 12. elokuuta 2012. (määrätön)
↑ 1 2 L. G. Aslamazov, A. A. Varlamov. Mitä on kiinnitys? // Hämmästyttävää fysiikkaa . - M . : Nauka, 1988. - Numero. 63. - (Kvanttikirjasto).
↑ Gudilin E. A., Zaitsev D. D. Kiinnityskeskukset . Nanoteknologian termien sanakirja . Haettu 21. toukokuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 25. toukokuuta 2019. (määrätön)
↑ FE, 1988 .
↑ Suprajohtavuus / V.V. Ryazanov // Suuri venäläinen tietosanakirja : [35 nidettä] / ch. toim. Yu. S. Osipov . - M . : Suuri venäläinen tietosanakirja, 2004-2017.

Kirjallisuus

Abrikosov A.A. Toisen ryhmän suprajohteiden magneettisista ominaisuuksista // ZhETF, 1957, v. 32, s. 1442;
San Zham D., Sarma G., Thomas E. Toisen tyypin suprajohtavuus / Per. englannista. N. B. Kopnin. - M., 1970.

Linkit

Kozlov V. A., Samokhvalov A. V. Suljetut Abrikosov-pyörteet toisen tyyppisissä suprajohtimissa . Kirjeet JETF:lle . Arkistoitu alkuperäisestä 14. toukokuuta 2012. (määrätön)
Ch. toim. OLEN. Prokhorov. Abrikosovin pyörteiden hila . — Fyysinen tietosanakirja . - M . : Neuvostoliiton tietosanakirja, 1988. - T. 1. - 389 s.