Home > Article > Tyypin II suprajohteiden löytäminen Shubnikov-vaihe

Tyypin II suprajohteiden löytäminen Shubnikov-vaihe

sductor▲▲Hoi AHFig 1 Kaaviokaavio normaalin ja suprajohtavan vaiheen rajapinnasta: a) Tyypin I suprajohde; b) Tyypin Il suprajohteen suprajohtavien elektronien ns-tiheys Näiden kahden suprajohdetyypin magneettiset ominaisuudet ovat olennaisesti erilaiset( kuva 2) Thisductors), jossa Ginzburg-Landau-parametri on <1/2(Ginzburg & La950; Ginzburg, 1955), n-s interphase pinta > 0 Tälle magneettikentän vaikutukselle välitila, kuten LDLandau on osoittanut (Landau, 193, muodoltaan mielivaltaisissa suprajohtimissa (demagnetointikertoimella n *o), joissa normaalin ja suprajohtavan vaiheen kerroksetrMAb Kuva 2

a)Induktio linderissä käytetyn kentän funktiona tyypin I ja tyypin II suprajohtimille; (b) Pitkän tyypin Ind tyypin 1 suprajohteen (Jälkijohtavat metalliseokset) pitkän sylinterin käännettävä magnetointikäyrä, jossa a > 1//2, n-s interfaasierot abrikosov-pyörteen muuttuvat tyypin 1 suprajohtimiksi arvolla 1/√2, jonka LD Landau on tuonut eteenpäin

Tyypin II suprajohteiden löytö (Shubnikov-vaihe) 3. huhtikuuta 1935 K Mendelssohn ja JR Moore (Mendelssohn Mo), jossa he tukivat monivaiheisen seoksen Pb+70 painoprosenttia Bi olemassaoloa Artikkelissa esitettiin liittämistä ohuen korkealle kriittiselle tasolle. kentät toimivat virtapolkuina (katso tarkemmat tiedot 30. toukokuuta 1935 julkaisusta Discusperconductivity and Other LowAlux riippui puhtaudesta, lyijyä 1 %1 tutkittiin, ja tulokset huusivat itse asiassa, että "jäätynyt" kasvoi toisen komponentin lisäämisen myötä.

) Siitä huolimatta Mendelssohn-sienen olemassaolo magneettikentän läpäisyyn H H:ssa tyypin 1 suprajohtavassa näytteessä yksikiteestä Pb+66,7 %TI-kentässä (Rjabinin Shubnikov, 1935b0,71MMH25Kuva 14, Hz, H1 riippuva Hz yksikiteelle Pb+66, 7at TI(Rja

sductorHuomaa, että samassa 1935 C J Gorter (Gorter, 1935) ja H London (Lontoo, 1935) päätyi siihen johtopäätökseen, että magneettikentässä ne piti delaminoida ohuiksi (pienemmäksi kevyiksi kentäksi). Casinir-Jonker, 1935b: De Hiir-Jonker, 1935c), osoitti, että todellisuudessa oli ensimmäinen jälki vastarinnasta, ja että tunkeutuminensoln 8 Moore, 1935) ja Riabinin ja shubnikov (Rjabinin 8 shubnikov, 1935aRiabinin 8 shubnikov, 1935b curving the long a-H), Suprajohteen sauva Mendelssohnin sienen hypoteesi oli vallitseva noin 25 käytettyälainuld juuri tarpeeksi mainita" by VL Ginzburg, toimittanut L D Landau (Ginzburg 1946), jossa se onSuprajohteen ominaisuudet riippuvat vahvasti siitä, että Mendelssohnin sienen ominaisuudet eroavat olennaisesti hypojohtajista. fer foinstance , to(Goodman, 1964; Berlincourt, 1964: Morin et al, 1962; Berlincourt, 1987)) Toistamme, että lähes kaikki metalliseosnäytteet tutkittiin kaikissa yllä olevissa töissä (paitsi vaikka 9/13 edellä mainituista kokeellisista näytteistä eri maiden tiedemiehet Wilhelm, K Mendelsson, L V, Shubnikov työtovereidensa kanssa suorittamat suprajohtavien metalliseosten tutkimukset 7 vuoden ajan (De HaasVoogd, 1930; De Haas voc931b; De Haas Casimir-Jonker 1935a: De Haas & Casimir-Jonker, 1935b; De Haas Casimir- Jonker 1935c: Casimir-Jonker De Haas, 1935ter aika Riittää, kun sanon, että peruspubi ) he i

e julkaistu korkea-ratin Ryabinin Shubnikov, 1935a; Ryabinin Shubnikov, 1935b)wermun phys, Lab Univ leidenLion handbuch der956 edition (Serin, 1956: Bardeen, 1956) ei maininnut mitään edellä mainituista tutkimuksista al3 Discovery-omistusoikeus leoythe globe'ssa, kun V, Ihbnikov Dkeke, Pashubnikov, Shepelnikov et al, 1937) näki valon Ne paperit, jotka jätettiin julkaistavaksi 11. huhtikuuta ja 2. marraskuuta 1936, sisälsivät tienlämpenemiskiteisiä kidemetalleja ja yksifaasiseoksia Pb-Tl(0 8;2550wt %) ja Pb-In (2: 8 paino-%), joka on hehkutettu erittäin huolellisesti esisulatetussa tilassa epäpuhtauspitoisuuksien tyypin 11 suprajohtavuuden tutkimiseksi, on kiinteän liuoksen alue (kuva 7, 15), joka

Tyypin 1 suprajohteiden löytö (Shubnikov-vaihe oli vakaa kryogeenilämpötiloihin asti, mikä avasi uusia näkymiä pitoisuusvaikutusten tekemiseen. Atomiprosentti Intian Kuva 15 Binaarifaasikaaviot Pb-lIn-seoksesta (Massalskin jälkeen, 1987) Korkealaatuinen yksittäinen metalliseosten kiteet, joiden pituuden ja halkaisijan suhde oli 2 10 Obreimov-Shubnikov-tekniikalla (Obreimow Schubnikemagneettikenttä mitattiin ballistisella galvanometrillä, kun taas se poistettiin nopeasti (tai tuotiin mustegalvanometri). Koko näytteen magnetointisykli meni Connecutiin heidän artikkeleitaan (Schubnikot1936: Shubnikov et ai., 1937) kirjoittajat viittaavat kiristyneet (Rjabinin Schubnikow, 1935a; Rjabinin Schubnikow, 1935Bsaid taas thapupered out the the fic -sign-casegration ja airanssien allo-cas-allo-cas-junkarin ominaisuuksien. (De Haas Casimir-Jonker935b) havaitsi ensimmäisen kerran, että PbTl2:lle ja BisTl:lle on olemassa kriittinen magneettikenttä, joka tunkeutuu metalliseokseen, mutta ei hajoa suprajohtavuutta: fhaf on syy, miksi se on huomattavasti

Shubnikov ym. (Schubnikow et al, 1936; Shubnikov et ai., 1937) havaitsivat, että suprajohtavien metalliseosten epäpuhtauspitoisuudella oli raja, jota ennen niiden magneettiset ominaisuudet muistuttivat puhtaiden suprajohteiden magneettisia ominaisuuksia – Meissnerin kokonaiskentän vaikutus. olivat kriittistä pienempiä ja suprajohtavuuden äkillinen häiriö magneettikentän lisääntyessä (kuva 16 päivän näkökulma: Ginzburg-Landau-parametrin ae kasvaessa) metalliseosten magneettiominaisuudet erosivat rajusti thMeissner-efektin vastaavista. magneettikenttä Hel, ja kentän lisäämisen jälkeen lejeeringit pysyivät suprajohtavina He asti magneettikentän kanssa

johtimen asteittainen tunkeutuminen metalliseokseen Kuvat 17, 18 antavat tulokset pb-Tl-seoksille, jotka pb-nro,9 T422KroFig, 16, induktiivinen Sn, Hg, Pb ja yksikiteinen metalliseos Pb+0, 8wt % TI pitkittäisessä magneettikentässä (Schubnikon jälkeen, kun epäpuhtauspitoisuus (esim.

kasvavalla parametrilla ae)intervalli He ja he2 levenivät pienemmäksi, kun taas He2 kasvoi. Kuva, 20 esittää tiedot seoksista Pb-Tl4 Suprajohtavien metalliseosten epätavallisia ominaisuuksia ei voitu selittää5 Magnetoitujen ja normaalien suprajohteiden vapaan energian ero oli antama

Tyypin 1 suprajohteiden löytö (Shubnikov-vaihe), jossa M-magnetointi, kun taas entropiaero tuotettiin johdannaisella. Kuva 17 Pb+2, 5wt%TI5wt%Tl-seosten yksikiteisten pitkien sylinterien induktiokäyrä (Schubnikow et al 1936 jälkeen) Shubnikov et al, 1937) näille metalliseoksille osoittivat, että tässä tapauksessa, kuten puhdassuprajohteiden tapauksessa, tutkijat käsittelivät samaa suuruusluokkaa, joka myös riippui lämpötilasta

Tästä syystä lämpökapasiteetin hyppy lejeeringin suprajohtavan siirtymän aikana nollamagneettikentässä oli verrattavissa johtavan johtavien metalliseosten lämpökapasiteetin hyppyyn, mikä osoitti, että niissä ei tapahtunut kiinteän liuoksen hajoamista (seokset olivat yksivaiheisia), mikä oli ristiriidassa vanhat ajatukset niiden suprajohtavien ominaisuuksien liittymisestä epähomogeenisuuteen. Tällä tavalla juuri shubnikovin, KHRyabininin (Schubnikow et al, 1936 Shubnikov etT) tutkimuksissa hyvin perusteltu ja oikea käsitys suprajohdetyypin olemassaolosta Tämä johtopäätös osui kaikkiin aiemmat tutkimukset, jotka selittivät aiemmin saadut tulokset näytteen koostumuksellisilla ja rakenteellisilla epähomogeenisuuksilla. Vaikka LvShubnikov et al. (Schubnikow et al, 1936:7) julkaisemat tulokset tulivat välittömästi tunnetuiksi ulkomailla (wilsoShoenberg, 1938; Jackson, 1940; Burton et al, 1940 Mendelssohn, 1946: Shoenberg, 1952) aikaansa edellä ja niiden merkitystä ei ollut tiedossa. Syy tähän todettiin selvästi VL Ginzburgin Nobel-luennossa (Ginzburg,suprajohtavuus (Ginzburg Landau, 1950), huomauttaen, että orymien osalta puuttui , ja Landau ja minä, kuten monet muut, uskoivat, että metalliseokset ovat epämiellyttävää bisnestä, eivätkä olleet kiinnostuneita kohdistamaan itseämme materiaaleihin, joiden ao on > 0, eli tyypin I suprajohteet

sductorluch laterinzburg-Landau teoria oli rakennettu (Ginzburg landauby shubnikov ja hänen7), että" Tällaisten suprajohteiden näyttävin sovellusChandrasekhar, 1969) Berlincourt (Berlincourt, 1987) totesi tutkimuksessaan, että Chu ei käyttänyt kovin perustellusti. Gorter, 1935) ja H Londons Theory (London, 1935H Lontoo viittasivat Shubnikovin ym. tuloksiin teorioidensa tueksi

Olisi hyvin sopivaa lainata R Kiplingiä "Voi, itä on itä ja länsi on länsi, eivätkä ne koskaan kohtaa Ta422K:ta[8 pinkkiKuva 18. Seosten yksikiteiden pitkien sylinterien induktiokäyrä: Pb+ 15wt%T1Pb+30wt%ll: Pb+50wtSchubnikowin et al., 1936 jälkeen. Edellä käsiteltyä löytöä rasitti dramaattinen luovuuden konflikti ja suuri inhimillinen tragedia, joka vaikutti kahden merkittävän tiedemiehen, LD Landaun ja

Tämän tyypin suprajohteiden (Shubnikov-vaihe) ja suurten fysiikan korkean lämpötilan suprajohtavuuden ongelmat (2004) löytäminen

seuraavat kärkijohteet ovat tunteneet katkeruutta hänen ennenaikaisesta (vain 36-vuotiaana!) ja varsin syyttömästä kuolemastaan ​​Stalinin hirven kirveen alla" (Ginzburg, 200Kuva 19 Yksikiteisten pitkien sylinterien induktiokäyrä, jossa on seos%Inb+2wt ;Pb+8wt%In(Schubnikowin et al., 1936) Dramaattinen luovuuden konflikti koski hänen läheistä ystäväänsä L D Landdia niin vilkkaita keskusteluja kaikesta meneillään olevasta työstä Shubnikovin laboratoriossa L D Landau ei tunnustanut L V Shubnikovin ja työtovereiden kokeellista löytöä( Schubnikow et alarticles (Schubnikow et al, 1936; Shubnikov et al, 1937) viivästytti yli50 vuotta, kun hän ja v

L Ginsburg loivat fenomenologisen suprajohtavuusteorian (Ginzburg &e Landau, 1950: Ginzburg, 1955) -Landau-parametri siirtyi kuvaan Vuonna 1997 julkaistussa artikkelissaan ja otsikossa perfluidity (mitä voisin ja mitä en Donzburg, käsitellessäni teoria (Ginzburg Landau, 1950: Ginzburg, 1955)) huomautti varsin selkeästi, että tyypin II superkonduktoreiden eristenssin mahdollisuus on jäänyt huomiotta. "(Ginzburg, 1997) 6. elokuuta 1937 L V Shubnikov annettiin 28. lokakuuta 1937 annetulla yhteisellä tuomiolla, joka oli kunnostettu 20 vuodessa. fyysisistä ongelmista, mutta vuonna hän veti hänet pois vankilasta P LKapitsan väliintulollaLD Landau sai myös armahduksen postuumisti vasta vuonna 1990) Muistutuksena

Tyypin 1 suprajohteiden löytö (Shubnikov-vaihe) on uraauurtava kokeellinen suprajohtavien seosten tutkimus sovelletussa magneettikentässä ymmärtääkseen täysin tyypin 1 suprajohtavuuden. Tyypin II suprajohteiden teoriaa on selitetty yksityiskohtaisesti viimeisten 45 vuoden aikana arvosteluissa ja fragmentaarisesti joko tutkimuksen alkuvaiheessa (Bu34: WilsonRuhemann, 1937: Shoenberg, 1938: Jackson, 1940; Burton1940; Ginzburg, 1946;rg, 1952) tai myöhemmin : Serin, 1969: Hulm MatthiasHet al, 1981; Pippart, 1987; Berlincourt, 1987; DahL, 1992; Dew-Hughes, 2001) ja myös toSharma &z Sen, 2006: Slezov Shepelev80, 2000 Shepelev8 Karev &x2009) Siksi monilta kansainväliseltä tiedeyhteisöltä piilotettuna on muistutettava, että H Kamerlingh Onnes (fyysinen laboratorio, Leidenin yliopisto) ensimmäisenä työtovereidensa kanssa, joka ryhtyi johtamaan (Kamerlingh Onnes, 1914; Tuyn Kamerlingh Onnes). , 1926; Sizoo et26: De haas et1926, De Haas voogd, 1931a) Erityisesti havaittiin, että puhdasarvossa H suprajohtavuus (demagnetisoivan tekijän n=0 tapauksessa), joka ilmeni ns. nolla sellaiseen arvoon, joka vastaa、-12·28T=292KKuva 3 Yksikiteisen tinan lankanäytteen sähkövastuksen äkillinen muutos kohdassa T

I hotkevich, G D, Shepelev, Yu N Ryabinet al, 1936, Shubnikov et al, 1937)

sduktorit tyypin I suprajohteiden sähköisten ominaisuuksien piirrePtivity, joka on 10-2 Q2-cm), toinen perusominaisuus pu1933 W Meissner ja R Ochhsenfeld (Physikalische Technische Reichsanstalt) löysi leissner Ochsenfeld, 1933, joka oli pienempi kuin magneettikenttä Hän kuolee sovelletun magneettiarvon H vaikutuksesta, myös puhdas suprajohteen magnetointi M ja induktio B muuttuivat mp:n myötä(Kuva 4) Nämä arvot ovat suhteellisia M=(B-H)/4nflux-vaikutusKaikkia löytöjä edeltää yleensä valmistelujakso. Varsinaisen löydön jälkeen tunnistus myönnetään Jonkin ajan kuluttua sen jälkeen voidaan katsoa1 H/HcH/HeKuva

4 a) Magnetisointi puhdas suprajohtava pitkä syliini Mielenkiintoista kyllä, jo ennen Meissner-ilmiön havaitsemista, Haas, J Voog1929) ero kiteen johtavien metalliseosten ja puhtaiden suprajohteiden sähköresistanssin käyttäytymisen sovelletussa magneettikentässä. lejeeringit Bi+ 375at%TI, Sn + 58wt% Bi, Sn +281wt%Cd (jälkimmäinen kaksieutektista Pb+Bi ja seoksissa Pb-Bi (7wt%; 10t%; 20wt%), Sn+ 402wt%Sb(De HaasVoogd 1930), lejeeringeissä Pb 15wt%Hg, Pb 40wt,Tl, Pb + 35wt%Bi, eutektinen ADe Haas Voogd, 1931b) suprajohtavuuden häiriö tapahtui magneettikenttien acrebroasintervalle eli kulkukentän suunnasta riippumatta. klo

Typin 1 suprajohteiden löytäminen (Shubnikov-vaihe)n O (kuva 5) tai kohtisuorassa (kuva 6) lieriömäisten näytteiden akseliin nähden, eli kohdassa n-12 2) Aserg, 1952, jotta superjohteiden välinen ero on huomattavasti pienempi. fite cuthere is for60x10aBell1=Sn-Bio TalseFig

5 Pitkän sylinterin resistanssi monikiteiselle Sn-Bi-seokselle (AfterDe Haas Voogd, 1929) ja Pb-Tl-seokselle pitkittäismagneettikentässä (De HaasVoogdin jälkeen, 1930400/Pb-B△TLyB 335°Bis sähkökentän tutkimuksissa eutektisen Pb-Bi:n ominaisuudet pienentäen käytettyä magneettikenttää He:stä nollaan (De Haas Voogd, 1930) havaitsivat selvän hystereesin -(De Haas et al, 12 tutkimusseosnäytteiden koostumusta on annettu: seoksille Sn-Bi, Sn-Cd, Pb30), Sn-Sb in (Van Aubel et al., 1929), Au-Bi in929b)

sduktorien kirjoittajat kirjoittivat myöhemmin niin monia tieteellisiä artikkeleita. Paljon myöhemmin näytettiin magneettikenttä, joka kulki pinnan suuntaisesti välillä H2

8) Suurin osa WJ De Haasin, J Voogdin tutkimista seoksista (De HaasKuva 7 Binäärifaasikaaviot lejeeringeistä TI-Bi, Pb-Tl, Pb-Bi, Sn-Sb (Massalskin, 1987 jälkeen)

e Tyypin 1 suprajohteiden löytäminen (Shubnikov-vaihe Kuva 8 Hg-Pb-seoksen binäärivaihekaaviot (Massalskin jälkeen, 1981929: De Haas Voogd, 1930; De Haas voogd, 1931b) (paitsi seokset, Pb+T Painoprosenttia; 10 painoprosenttia ja Pb+15 painoprosenttia Hg) oli haaseenpitoinen, samoin kuin eutektiikka snI-Cd, Pb-Bi, Au-Biovery suprajohtavuuden säilymisen eutektisessa Pb-Bi:ssä sallituissa 2T:n kentissä w) Haas, J Voogd (De Haas voogd, 1930) herättää henkiin Leid g-solenoidit ilman paljon energiaa

Halue of (Rjabinin &Schubnikow, 1955aMendelssohn, 1966) perusteli, että tämän haasteen ratkaisua kutsuttiin ikään kuin ooA. Myöhempi kokeellinen tutkimus osoitti, että paitsi sähköisten ominaisuuksien, myös magneettisten ominaisuuksien käyttäytyminen, suprajohtavien metalliseosten ominaisuudet erosivat puhtaiden suprajohteiden ominaisuuksista.36 jännittävän esteen aikana suprajohtavuuden magneettisia ominaisuuksia koskevat tutkimukset niiden maiden tutkijoiden välillä, joiden laboratorioissaan oli tuolloin nestemäistä heliumia. Ottaen huomioon, että suprajohtimilla oli suuri magneettinen momentti, menetelmät käytetään alla olevissa töissä magneettisten standardimittausten perusteella. Vuomittarilla tai kelaa, joka ympäröi käämiä vakiolämpötiloissa ja teknisissä kentissä, tai katkaisemalla tai pois päältä vakiorengas nostamalla tai alaspäin magneettikenttää pikkuhiljaa koko alue nollasta He:hen ja takaisin Kanadaan tutkijat FGAIonto) toimittivat Sep-julkaisulle (Tarr & e Wilhelm, 1935) paperin, joka sisälsi heidän tutkimustensa tulokset magneettisesta johtavista kemiallisesta hopeasta, tinasta, tantaalista sekä seoksista, joissa oli eutektinen Pb+Sn (40 painoprosenttia); 63 paino-%; 80 painoprosenttia monifaasiseosta Bi+27 1 painoprosenttia Pb+229 painoprosenttia Sn, havaittavissa häiriöttömän magneettikentän alla Kuva 9 esittää kolmivaiheisen metalliseoksen vaihekaavion erityisesti

Tyypin 1 suprajohteiden löytö (Shubnikov-vaihe) Tällä tavalla kävi ilmi, että suprajohtamisessa oli kolme ominaista kenttää sähkövastuksen asteittaisen palautumisen alkaessa ja kenttä, jossa seoksen täydellinen siirtyminen normaaliksi (kuva 11) Artikkelit J De Haas ja JM

Casimir-Jonker 7. joulukuuta 1934 arvostetulle "Luonnolle" (joka nimettiin 5. tammikuuta 1935 (De Haas Casimir-Jonker, 1935b)) ja Leidenin yliopiston teatteriin (De Haas Casimir-Jonker, 1935c) (katso myös paperi (kasino:%onker De Haas, 1935), joka on toimitettu julkaistavaksi 29. heinäkuuta 1935)6T421°K▲T370T=201Kuva 10 Magneettikentän tunkeutuminen suprajohtaviin metalliseoksiin Bi+37, 5at %TI ( vasen)tila (T>Tc) (De Haas Casimir-Jonkerin jälkeen, 1935c. Kuva 11 Magneettikentän alkavan tunkeutumisen riippuvuus sitten johtavaan seokseen pb+64, 8wt %rl Viivoitettu tunkeutuminen magneettikenttään sähkövastuksen mittaustietojen mukaan (AfterDe) Haas Casimir-Jonker, 1935

sductor12CLaboratorys Researchers, 1933 Vasemmalta oikealle: (ensimmäinen rivi)Rudenkod), NM Zinn(kolmas), ONTrapeznikova(neljäs), Yu N Ryabinin(viides));(toinen rivi)G DShepelev(kolmas) LV Shubnikov (neljäs), IPKoroljov (viides), V

l Khotkevich (kuudes), VA Maslov (yhdeksäs) LV Shubnikov, jonka tiedettiin työskennellyt erittäin menestyksekkäästi wJ De Haasin kanssa syksystä 1926 kesään 1930 Kamerlingh Onnesin laboratoriossa (täsmälleen siellä Shubnikov-De Haas Vaikuttaa jaksoittaisiin magneettisen värähtelyihin puhtaasti peitetyissä), tiesi hyvin metalliseostutkimuksestaan ​​Luotuaan (UPh1935(Rjabinin Schubnikow, 1935a)(sen yhteenveto julkaisi "Nature" 13. huhtikuuta 1935(Rjabinin Schubnikow, 1935bYu tukivat N Ryhubinkovin Alkavan tunkeutumiskiteen Pb-35 paino-%les olemassaoloa väitetyistä on tutkittu aiemmin bwJ De Haas, J Voogd (De Haas &x Voogd, 1930; De Haas Voogd, 1931b) ja nimetty vastaavasti Heliksi. Vahvistettiin, että ennen kenttä Hän oli magneettikiihko asteittain lisääntynyt sovelletun kentän kirjoittajat myös mittasivat