Большая Советская Энциклопедия (СВ)

  Лит.: Де Жен П., Сверхпроводимость металлов и сплавов, пер. с англ., М., 1968; Линтон Э., Сверхпроводимость, пер. с англ., 2 изд., М., 1971; Сверхпроводимость. Сб. ст., М., 1967; Мендельсон К., На пути к абсолютному нулю, пер. с англ., М., 1971; физический энциклопедический словарь, т. 4, М., 1965, с. 475—82.

  Г. М. Элиашберг.

Рис. 2. Распределение магнитного поля около сверхпроводящего шара и около шара с исчезающим сопротивлением (идеальный проводник): а) Т > Т_к; б) Т < Т_к, внешнее поле Н_вн ¹ 0; в) Т < Т_к, Н_вн = 0.

Рис. 5. Фазовая диаграмма для сверхпроводников 1-го и 2-го рода.

Рис. 4. Кривая намагничивания сверхпроводников 2-го рода.

Рис. 1. Зависимость сопротивления R от температуры Т для ртути (Hg) и для платины (Pt). Ртуть при Т = 4,12К переходит в сверхпроводящее состояние. R°с — значение R при 0 °С.

Рис. 3. Кривая намагничивания сверхпроводников 1-го рода.

Рис. 6. Скачок теплоёмкости сверхпроводника в точке перехода (Т_к) в отсутствии внешнего магнитного поля (С_с и С_н — теплоёмкость в сверхпроводящем и нормальном состояниях).

Сверхпроводники

Сверхпроводники', вещества, у которых при охлаждении ниже определённой критической температуры Т_к электрическое сопротивление падает до нуля, т. е. наблюдается сверхпроводимость. За исключением Cu, Ag, Au, Pt, щелочных, щелочноземельных и ферромагнитных металлов, большая часть остальных металлических элементов является С. (см. Металлы). Элементы Si, Ge, Bi становятся С. при охлаждении под давлением. В сверхпроводящее состояние может переходить также несколько сот металлических сплавов и соединений и некоторые сильно легированные полупроводники. Следует отметить, что существуют сверхпроводящие сплавы, в которых отдельные компоненты или даже все компоненты сплава сами по себе не являются С. Значения Т_к почти для всех известных С. лежат в диапазоне температур существования жидкого водорода и жидкого гелия (температура кипения водорода Т_кип = 20,4 К).

  Вторым важнейшим параметром, характеризующим свойства С., является величина критического магнитного поля 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= H, 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 Н, 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 полупроводники. 1 э = 79,6 а/м.