СВЕРХПРОВОДНИКИ

СВЕРХПРОВОДНИКИ вещества,
у к-рых при охлаждении ниже определённой критич. темп-ры Тэлектрич. сопротивление падает до нуля, т. е. наблюдается сверхпроводимость.
За
исключением Си, Ag, Au, Pt, щелочных, щелочноземельных и ферромагнитных
металлов, большая часть остальных металлич. элементов является С. (см.
Металлы).
Элементы
Si, Ge, Bi становятся С. при охлаждении под давлением. В сверхпроводящее
состояние может переходить также неск. сот металлич. сплавов и соединений
и нек-рые сильно легированные полупроводники. Следует отметить, что существуют
сверхпроводящие сплавы, в к-рых отдельные компоненты или даже все компоненты
сплава сами по себе не являются С. Значения Тизвестных С. лежат в диапазоне темп-р существования жидкого водорода и
жидкого гелия (темп-pa кипения водородаТ

Вторым важнейшим параметром,
характеризующим свойства С., является величина критического магнитного
поля Нсостояние. С ростом темп-ры значение Нк монотонно падает и обращается в
нуль при Т >= ТМакс, значение Нк = Но, определённое
из экспериментальных данных путём экстраполяции к нулю абсолютной температурной
шкалы, для ряда С. приведено в таблице.

Самой высокой из известных
(1974) Тпо спец. технологии.

Несмотря на то, что принципиальные
причины возникновения сверхпроводимости твёрдо установлены, совр. теория
не даёт возможности рассчитать значения Тдля известных С. или предсказать их для нового сверхпроводящего сплава.
Однако в результате накопления экспериментального материала был установлен
ряд эмпирич. закономерностей, позволяющий определить направление поисков
сплавов с высокими Тк и Нк. Важнейшие из этих закономерностей, известные
под названием правил Маттиаса (установлены Б. Т. Маттиасом, США, 1955),
сводятся к следующему: наибольшая Тнаблюдается у сплавов
с числом z валентных электронов на атом 3, 5, 7, причём
для каждого г предпочтительней свой тип кристаллич. решётки. Кроме того,
Трастёт с увеличением объёма и падает с ростом массы
атома. По своим магнитным свойствам все С. разделяются на две группы: С.
1-го рода, для к-рых проникновение магнитного поля Н
в сверхпроводник
цилиндрической формы, расположенный вдоль поля, происходит скачком одновременно
с появлением электрич. сопротивления при Н >=Н2-го
рода, для к-рых проникновение продольного магнитного поля в аналогич. условиях
начинается в значительно меньших полях (до появления сопротивления). Соответственно
для С. 2-го рода различают нижнее критич. поле Нначинается проникновение магнитного поля, и верхнее критич. поле Нкпри к-ром магнитное поле полностью проникает в объём С., а электрич. сопротивление
приобретает значение, характерное для нормального состояния. (В таблице
для С. 2-го рода приведены значения Нквсе чистые сверхпроводящие металлы, за исключением V и Nb, и нек-рые сплавы
с низким содержанием одного компонента. Группа С. 2-го рода более многочисленна.
Сюда относится большинство соединений с высокими ТVпримесей.

Температура перехода в сверхпроводящее
состояние и критическое магнитное поле для ряда металлов, полупроводников,
сплавов

и соединений