Читать «Большая Советская Энциклопедия (СВ)» онлайн - страница 98

  Вторым важнейшим параметром, характеризующим свойства С., является величина Н_к, выше которого С. переходит в нормальное (несверхпроводящее) состояние. С ростом температуры значение Н_к монотонно падает и обращается в нуль при Т ³ Т_к. Максимальное значение Н_к = H₀, определённое из экспериментальных данных путём экстраполяции к нулю абсолютной температурной шкалы, для ряда С. приведено в таблице.

  Самой высокой из известных (1974) Т_к обладает соединение Nb₃Ge, приготовленное по специальной технологии.

  Несмотря на то, что принципиальные причины возникновения сверхпроводимости твёрдо установлены, современная теория не даёт возможности рассчитать значения Т_к или Н_к для известных С. или предсказать их для нового сверхпроводящего сплава. Однако в результате накопления экспериментального материала был установлен ряд эмпирических закономерностей, позволяющий определить направление поисков сплавов с высокими

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

	Вещество	Критическая температура ТК, К	Критическое поле Н0, э
Сверхпроводники 1 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
Сверхпроводники 2 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
(Nb3AI)4Nb3Ge	20,0	—
Nb3Ge	23	—
GeTe*	0,17	130
SrTiO3*	0,2—0,4	»300
Pb1,0Mo5,1S6	»15	»600000

* Выше Т_к: эти соединения . 1 э = 79,6 а/м.

  Несмотря на то, что принципиальные причины возникновения сверхпроводимости твёрдо установлены, современная теория не даёт возможности рассчитать значения Т_к или Н_к для известных С. или предсказать их для нового сверхпроводящего сплава. Однако в результате накопления экспериментального материала был установлен ряд эмпирических закономерностей, позволяющий определить направление поисков сплавов с высокими Т_к и Н_к. Важнейшие из этих закономерностей, известные под названием правил Маттиаса (установлены Б. Т. Маттиасом, США, 1955), сводятся к следующему: наибольшая Т_к наблюдается у сплавов с числом 2 валентных электронов на атом ~3, 5, 7, причём для каждого z предпочтительней свой тип кристаллической решётки. Кроме того, Т_к растет с увеличением объёма и падает с ростом массы атома. По своим магнитным свойствам все С. разделяются на две группы: С. 1-го рода, для которых проникновение магнитного поля Н в сверхпроводник цилиндрической формы, расположенный вдоль поля, происходит скачком одновременно с появлением электрического сопротивления при Н  ³ Н_к; С. 2-го рода, для которых проникновение продольного магнитного поля в аналогичных условиях начинается в значительно меньших полях (до появления сопротивления). Соответственно для С. 2-го рода различают нижнее критическое поле Н_к1, при котором начинается проникновение магнитного поля, и верхнее критическое поле Н_к2, при котором магнитное поле полностью проникает в объём С., а электрическое сопротивление приобретает значение, характерное для нормального состояния. (В таблице для С. 2-го рода приведены значения Н_к2.) С. 1-го рода являются все чистые сверхпроводящие металлы, за исключением V и Nb, и некоторые сплавы с низким содержанием одного компонента. Группа С. 2-го рода более многочисленна. Сюда относится большинство соединений с высокими Т_к, таких как V₃Ga, Nb₃Sn, и сплавы с высоким содержанием легирующих примесей.