Сверхпроводимость

Электрическое сопротивление многих чистых металлов плавно стремится к нулю при приближении температуры к абсолютному нулю. Однако у некоторых металлов, сплавов и соединений удельное сопротивление при низких температурах уменьшается не плавно, а резко падает до нуля при некоторой температуре и остается равным нулю вплоть до Т=0⁰ К (рис.1). Эти материалы называются сверхпроводниками, асамо явление - сверхпроводимостью. Температура, при которой сопротивление становится равным нулю, называется критической температурой. Значение критической температуры для различных металлов и сплавов меняется примерно от 1⁰ К до 20⁰ К. Сверхпроводящее состояние может быть разрушено магнитным полем. Поле Н_кр, выше которого сверхпроводимость разрушается, называется критическим полем. У сверхпроводника, помещенного в магнитное поле, наблюдается выталкивание магнитных силовых линий из объема сверхпроводника. Это явление было открыто Мейснером и называется эффектом Мейснера. Внутри сверхпроводника магнитное поле отсутствует В=0.

Результаты экспериментальных исследований показывают, что теплопроводность чистых металлов при переходе в сверхпроводящее состояние уменьшается. Это свидетельствует о том, что свободные электроны, ответственные в основном за перенос тепла в металлах, при переходе металла в сверхпроводящее состояние перестают взаимодействовать с решеткой и участвовать в переноса тепла.

Контрольные вопросы

1. В чем состоит основные положения квантовой теории электропороводности металлов?

2. В чем состоит сопротивление электрическому току согласно квантовой теории?

3. В чем заключается явление сверхпроводимости?