两带单结超导环中的电磁性质研究

发布时间：2020-10-26 17:34

　　 2001年日本科学家发现了二元金属化合物MgB2的超导电性,超导临界温度高达39K。MgB2并非简单的BCS超导体而是一种两能隙超导体,能带结构和声子谱计算都表明了两能隙的存在,有关该超导体两个能隙的图像后来被比热、核磁共振、电子隧道和角分辨光电子谱的实验广泛证实。利用两带Ginzburg-Landau理论,我们研究了非中心对称超导体LaNiC2的电磁性质。通过计算得到LaNiC2的上临界磁场以及伦敦穿透深度的精确解,理论结果在较大的温区范围内与实验数据符合得较好。在此基础上,我们还利用两带Ginzburg-Landau理论对电流激励情形下两带单结超导环的电磁性质进行了深入研究,所引入的两个超导序参量的相位差满足sine-Gordon方程,由该方程的孤立子解我们得到了单个超导结(微桥结构)两端相位差与总磁通之间的线性关系。通过微桥中电流与超导结两端相位差满足的非线性Josephson方程,建立了在电流激励下环内磁通与外加电流之间的依赖关系。我们的分析表明两带超导环中可能产生的孤立子解及分数磁通量子化现象可以通过测量单结超导环中的电磁性质加以验证。
【学位单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：O511.3
【部分图文】：

北ＩＵ力人９硕十７位论文??迈斯纳效应Ｍ，如图１－２所示。超导体内部磁感应强度为岑即ｆｉ?＝?０，由电磁学式￡?＝?／／。（财＋?／／）可知，Ｍ＝－＝?得到超导态丨磁化率为７?＝－丨，其中凡真空磁导率，Ｍ为磁化强度，／／为磁场强度，所以迈斯纳效应体现了超导体完全抗磁性，是超导体的重要特征之一。在此之前，人们一直把超导体看作是想导体，即其余性质都与普通得金属一样，只有电阻为零。迈斯纳效应表明在加磁场中，理想导体能够被磁场穿透；而超导体是完全抗磁性，如图１－３所示，??这？特征４超导材料进入超导态之前的状态是没冇－；Ｘ；系的。零电阳．效应和迈斯效应是超导材料具苻的两个独立且紧密联系基本属性，Ｗ此…种材料具冇超导性必须通过判断同时具有零电阻和迈斯纳效应才能确）ｉｉ，??

北ＩＵ力人９硕十７位论文??迈斯纳效应Ｍ，如图１－２所示。超导体内部磁感应强度为岑即ｆｉ?＝?０，由电磁学公??式￡?＝?／／。（财＋?／／）可知，Ｍ＝－＝?得到超导态丨磁化率为７?＝－丨，其中凡为??真空磁导率，Ｍ为磁化强度，／／为磁场强度，所以迈斯纳效应体现了超导体的??完全抗磁性，是超导体的重要特征之一。在此之前，人们一直把超导体看作是理??想导体，即其余性质都与普通得金属一样，只有电阻为零。迈斯纳效应表明在外??加磁场中，理想导体能够被磁场穿透；而超导体是完全抗磁性，如图１－３所示，??这？特征４超导材料进入超导态之前的状态是没冇－；Ｘ；系的。零电阳．效应和迈斯纳??效应是超导材料具苻的两个独立且紧密联系基本属性，Ｗ此…种材料具冇超导电??性必须通过判断同时具有零电阻和迈斯纳效应才能确）ｉｉ，??１ＡＡＡＡＡＡＡＡ?ＡＡＡ?Ａ?ｉｉＡ??Ｉ??（ａ）?ｉｌ：常态?（ｂ）超４态??图〗－２?ＩＩ：常态（ａ）和超导态（ｂ）中的磁场??〇１

印北１１１力大孕硕．１：７位论文??观察迈斯纳效应可用图１－４的装置，将线圈缠绕在长圆柱体超导材料表面，??线圈两端接一个冲击电流计。初始时，超导材料处于正常态，施加一个沿轴向的??磁场，这时超导材料内部磁通量进入，冲击电流计正向偏转角《的大小与进入材??料的磁通量成正比。随后缓慢降温，使材料温度降至超导转变温度以下，此时进??入超导态，磁通完全被材料排出，冲击电流计发生反向偏转。之后只要温度维持??在超导转变温度之下，无论再撤去或者恢复外加磁场，冲击电流计的指针都不会??发生偏转，说明超导体进入超导态后，内部的磁感应强度始终为零。??、＊???图１－４观察迈斯纳效应的实验装置原理图??还有一个有趣的实验可以直观地观察迈斯纳效应，那就是磁悬浮实验。如图??１－５所示
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本文编号：2857298