Глубина проникновения магнитного поля в сверхпроводник
Глубина проникновения магнитного поля в сверхпроводник - характерная толщина
поверхностного слоя сверхпроводника, в к-ром происходит спадание до нуля внеш.
магн. поля (в глубине массивного сверхпроводника магнитное поле равно нулю,
что связано с существованием поверхностных сверхпроводящих токов, полностью
экранирующих внешнее магнитное поле; см. Мейснера эффект).
Математически Г. п. определяется
как
где H - внеш. магн.
поле, направленное, как и вектор магн. индукции В внутри сверхпроводника,
параллельно поверхности сверхпроводника, занимающего полупространство x>0.
При экспоненциальном спадании магн. поля в глубь сверхпроводника .
Значение
в показателе экспоненты определяется формулой (1). Именно такой экспоненциальный
закон спадания магн. поля наблюдается в т.н. лондоновском случае (рассмотрен
братьями Ф. и X. Лондонами в 1935, [I]), когда
намного превосходит длину когерентности
(см. Сверхпроводимость ).При этом
, где m и е - масса и заряд электронов, с - скорость света,
ns - плотность сверхпроводящих электронов, зависящая от температуры
T. Характерный масштаб величины бL ~ 10-5-10-6
см. В обратном предельном случае
[т. н. пиппардовский случай, рассмотрен А. Б. Пиппардом (А. В. Pippard) в 1953,
[2]].
Г. п. зависит от концентрации
примеси в сверхпроводнике, ограничивающей длину свободного пробега электронов
l. При
и
величина Г. п.,
где - лондоновская
Г. п. в чистом сверхпроводнике На Г. п. влияют также характер отражения электронов
от поверхности сверхпроводника и частота поля.
Лондоновский случай осуществляется
обычно в чистых металлах переходных групп периодич. системы элементов и в нек-рых
интерметаллич. соединениях. Пиппардовский случай, как правило, имеет место для
чистых сверхпроводников непереходных групп. Вблизи температуры сверхпроводящего
перехода Тс в рамках Бардина - Купера - Шриффера модели (лондоновский случай)
, где п - полная плотность электронов.
Литература по глубине проникновения магнитного поля в сверхпроводник
London F., London H, Electromagnetic equations of the supraconductor, "Proc. Roy. Soc.", 1935, v. 149 A, p. 71,
их же. Supraconductlvity and diamagnetism, "Physica", 1935, v. 2, p. 341;
Piрраrd A. B., The conference concept in superconductivity, "Phystca", 1953, v. 19, p. 765;
Де Жен П., Сверхпроводимость металлов и сплавов, пер. с англ., М., 1968;
Шриффер Дж., Теория сверхпроводимости, пер. с англ., М., 1970;
Вонсовский С. В., Изюмов Ю. А., Курмаев Э. 3., Сверхпроводимость переходных металлов, их сплавов и соединений, М., 1977;
Тинкхам М., Введение в сверхпроводимость, пер. с англ., М., 1980;
Шмидт В. В., Введение в физику сверхпроводников, М., 1982;
Абрикосов А. А., Основы теории металлов, М., 1987;
Superconductivity, ed. by R. D. Parks, v. 1-2, N. Y., 1969.
поверхностного слоя сверхпроводника, в к-ром происходит спадание до нуля внеш.
магн. поля (в глубине массивного сверхпроводника магнитное поле равно нулю,
что связано с существованием поверхностных сверхпроводящих токов, полностью
экранирующих внешнее магнитное поле; см. Мейснера эффект).
.
Значение 
в показателе экспоненты определяется формулой (1). Именно такой экспоненциальный
закон спадания магн. поля наблюдается в т.н. лондоновском случае (рассмотрен
братьями Ф. и X. Лондонами в 1935, [I]), когда 
намного превосходит длину когерентности 
(см. Сверхпроводимость ).При этом 
, где m и е - масса и заряд электронов, с - скорость света,
ns - плотность сверхпроводящих электронов, зависящая от температуры
T. Характерный масштаб величины бL ~ 10-5-10-6
см. В обратном предельном случае 
[т. н. пиппардовский случай, рассмотрен А. Б. Пиппардом (А. В. Pippard) в 1953,
[2]]
.
и
величина Г. п.
,
где 
- лондоновская
Г. п. в чистом сверхпроводнике На Г. п. влияют также характер отражения электронов
от поверхности сверхпроводника и частота поля.
, где п - полная плотность электронов.
