Если проводимость сверхпроводника на постоянном токе действительно бесконечно велика, то ток, возникший в замкнутом витке сверхпроводящего материала, должен существовать бесконечно долго без всякой электродвижущей силы. Если же сверхпроводящий виток с индуктивностью L обладает ко- 3.6. Сверхпроводимость 329 печным сопротивлением /?, то текущий по нему ток должен медленно спадать в соответствии с формулой I = I0exp{—RtlL). (3.188) Попытки определить скорость затухания таких токов начались с первых исследований сверхпроводимости. Оннес и Тайн (1924 г.) пришли к выводу, что электропроводность свинца в сверхпроводящем состоянии составляет не менее 1018 Ом-1 «м-1, в то время как для свинца высокой чистоты при температуре, немного превышающей 7С, она равна 10й Ом-1 «м-1. Многочисленные эксперименты, проведенные после этого (один из них обсуждается в задаче 3.36), отодвинули нижний предел критической температуры. По данным Квина и Итнера74 электропроводность на постоянном токе составляет не менее 1025 Ом-1 «м-1. Важно, однако, подчеркнуть, различие между сверхпроводником, т. е. твердым телом с бесконечной электропроводностью на постоянном токе, и идеальным проводником, т. е. твердым телом, в котором электроны находятся в блоховских состояниях, не испытывая рассеяния. Бардин (1956 г.) указал, что целесообразнее рассматривать сверхпроводник как предельный случай диамагнетика, чем как предельный случай проводника с бесконечно большой электропроводностью. При Т=0 электропроводность бесконечна только до некоторой предельной частоты, а при конечной температуре (лежащей ниже Тс) небольшие потери существуют на переменном токе на всех частотах. Отсутствие сверхпроводимости на оптических частотах было обнаружено на самых ранних этапах исследования (визуально сверхпроводник непрозрачен!), а измерения, выполненные в 1930-х годах, показали, что сверхпроводимость исчезает при частоте, превышающей 109 Гц, но меньшей, чем 1014 Гц. Более современные исследования в далекой инфракрасной области позволили определить точную частотную зависимость в этом интересном диапазоне для большого числа сверхпроводников. Типичный результат по поглощению в тонкой пленке показан на рис. 3.68. Порог наступает при энергии фотона порядка 4£пГ с что должно быть связано с величиной энергетической щели между сверхпроводящим и «нормальным» состояниями электрона. Существование такой щели было постулировано Ф. Лондоном (1935 г.) как неотъемлемая часть его феноменологической теории сверхпроводимости, и оно лежит в основе микроскопической теории БКШ.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Проводимость на постоянном и переменном токе» з дисципліни «Фізика твердого тіла»
