| ящие 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 Тк, таких как V3Ga, Nb3Sn, и сплавы с высоким содержанием легирующих примесей.
Температура перехода в сверхпроводящее состояние и критическое магнитное поле для ряда металлов, полупроводников, сплавов
и соединений
Вещество
Критич. темп-ра Тк, К
Критич. поле Но, э
Сверхпроводники
1-го
рода
Свинец
7,2
800
Тантал
4,5
830
Олово
3,7
310
Алюминий
1,2
100
Цинк
0,88
53
Вольфрам
0,01
1,0
Сверхроводники
2-го рода
Ниобий
9,25
4000
Сплав 65 БТ (Nb-Ti-Zr)
9,7
~100000
Сплав NiTi
9,8
~100000
V3Ga
14,5
~350000
Nb3Sn
18,0
~250000
(Nb3Al)4Nb3Ge
20,0
-
Nb3Ge
23
-
GeTe*
0,17
130
SrTiO3*'
0,2-0,4
"300
Pb1,oMo5,1S6
"15
"600000
* Выше Тк эти соединения - полупроводники. 1 э= 79,6 а/м.
Среди С. 2-го рода выделяют группу жёстких сверхпроводников. Для этих материалов характерно большое количество дефектов структуры (неоднородности состава, вакансии, дислокации и др.), к-рые возникают благодаря спец. технологии изготовления. В жёстких С. движение магнитного потока сильно затруднено дефектами и кривые намагничивания обнаруживают сильный гистерезис. По тем же причинам в этих материалах сильные постоянные электрич. токи могут протекать без потерь, т. е. без сопротивления, вплоть до близких к Нк2 полей при любой ориентации тока и магнитного поля.
Следует отметить, что в идеальном С., полностью лишённом дефектов (к этому состоянию можно приблизиться в результате длит. отжига сплава), при любой ориентации поля и тока, за исключением продольной, сколь угодно малый ток будет сопровождаться потерями на движение магнитного потока уже при Н > Нк1. Нижнее критич. поле HK1обычно во много раз меньше НК2. Поэтому именно жёсткие С., у которых электрич. сопротивление практически равно нулю вплоть до очень сильных полей, представляют интерес с точки зрения технич. приложений. Их применяют для изготовления обмоток магнитов сверхпроводящих и др. целей. Существенным недостатком жёстких С. является их хрупкость, сильно затрудняющая изготовление из них проволоки или ленты для обмоток сверхпроводящих магнитов. Особенно это относится к соединениям с самыми высокими значениями Тк и Нк типа V3Ga, Nb3Sn, Pb1,oMo5,1S6. Изготовление сверхпроводящих магнитных систем из этих материалов представляет собой сложную технологич. задачу.
Лит.: Сверхлроводящие материалы. [Сб. ст.], пер. с англ., М., 1965; Металловедение сверхпроводящих материалов, М., 1969.
И. П. Крылов.
СВЕРХПРОВОДЯЩИЕ МАГНИТОМЕТРЫ, квантовые магнитометры, действие которых основано на Джозеф-сона эффекте. Чувствительность С. м. достигает 10-9 гс (10-13тл), а при измерениях градиента магнитного поля ~ 10-10 гс/сл (10-12тл/м). Чувствительный элемент С. м. (сокращённо ЧЭ) представляет собой электрич. контур из сверхпроводника с контактами Джо-зефсона (ими могут быть разделяющие сверхпроводник тонкие, ~ 10 А, плёнки изолятора, точечные контакты и т. п.). ЧЭ реагирует на изменение напряжённости (индукции) магнитного поля, пронизывающего сверхпроводящий контур. На рис. 1 приведена схема С. м., ЧЭ к-рого содержит два идентичных контакта Джозефсона, включённых параллельно в цепь источника постоянного тока. Ток, разрушающий сверхпроводимость в ЧЭ (Iкс), зависит от электрич. характеристик контактов и величины магнитного потока Ф, пронизывающего контур:
Iкс= 2Iс |cosпФ/ФО|, где Фо = 2-10-7гс*см2 - квант магнитного потока (магнитный поток через сверхпроводящий контур квантуется, см. Сверхпроводимость),Iс - ток разрушения сверхпроводимости каждого из контактов (критический ток) -должен быть мал (Iс ~ Фо/L, где L -индуктивность контура). С изменением потока Ф ток Iкс в контуре испытывает осцилляции (рис. 2). Ток Iксдостигает макс. значения всякий раз, как только изменяющийся поток Ф оказывается равным целому числу квантов потока Фо, т. е. период осцилляции равен кванту магнитного потока. Если через ЧЭ протекает постоянный ток ~ Iкс, то э |
