الموصل الفائق من النوع الأول

مخطط الطور ( B ، T ) لموصل فائق من النوع الأول  : إذا كانت B < B <sub> c </sub>، فإن الوسط موصل فائق. T<sub> c</sub> هي درجة الحرارة الحرجة للموصل الفائق عند غياب المجال المغناطيسي.

لا يمكن اختراق باطن الموصل الفائق الكتلي بواسطة مجال مغناطيسي ضعيف ، وهي ظاهرة تُعرف بتأثير مايسنر . عندما يصبح المجال المغناطيسي المُطبق كبيرًا جدًا، تنهار الموصلية الفائقة. يمكن تقسيم الموصلات الفائقة إلى نوعين وفقًا لكيفية حدوث هذا الانهيار. في الموصلات الفائقة من النوع الأول ، تُدمر الموصلية الفائقة فجأةً عبر انتقال طور من الدرجة الأولى عندما تتجاوز شدة المجال المُطبق قيمة حرجة H<sub> c</sub> . يُظهر هذا النوع من الموصلية الفائقة عادةً المعادن النقية، مثل الألومنيوم والرصاص والزئبق. من أمثلة المركبات بين الفلزية التي تُظهر موصلية فائقة من النوع الأول: سيليسيد التنتالوم (TaSi<sub> 2</sub> ) [ 1 ] ، وBeAu [ 2 وβ-IrSn <sub>4</sub> [ 3 ]. يُعد الموصل الفائق التساهمي SiC:B، وهو كربيد السيليكون المُطعم بشدة بالبورون، من النوع الأول أيضًا [ 4 ] .

اعتمادًا على عامل إزالة المغنطة، يمكن الحصول على حالة وسيطة. هذه الحالة، التي وصفها ليف لانداو لأول مرة ، هي عبارة عن فصل طوري إلى نطاقات غير فائقة التوصيل ونطاقات فائقة التوصيل على المستوى العياني ، تشكل تمثيل هوسيمي Q. [ 5 ]

يختلف هذا السلوك عن الموصلات الفائقة من النوع الثاني التي تُظهر مجالين مغناطيسيين حرجين . المجال الحرج الأول، وهو الأدنى، يحدث عندما تخترق دوامات التدفق المغناطيسي المادة، لكن المادة تظل موصلة فائقة خارج هذه الدوامات المجهرية. عندما تصبح كثافة الدوامات كبيرة جدًا، تفقد المادة بأكملها خاصية التوصيل الفائق؛ وهذا ما يُعرف بالمجال الحرج الثاني، وهو الأعلى.

تحدد نسبة عمق اختراق لندن λ إلى طول التماسك الفائق التوصيل ξ ما إذا كان الموصل الفائق من النوع الأول أو النوع الثاني. الموصلات الفائقة من النوع الأول هي تلك التي0<λξ<12{\displaystyle 0<{\tfrac {\lambda }{\xi }}<{\tfrac {1}{\sqrt {2}}}}والموصلات الفائقة من النوع الثاني هي تلك التيλξ>12{\displaystyle {\tfrac {\lambda }{\xi }}>{\tfrac {1}{\sqrt {2}}}}[ 6 ]

مراجع

  1. يو. غوتليب؛ جيه سي لاسجونيا؛ جيه إل ثولينس؛ أو. لابورد؛ أو. توماس؛ آر. مادار (1992). "الموصلية الفائقة في بلورات TaSi2 الأحادية". مجلة Physical Review B ، 45 (9): 4803-4806 . Bibcode : 1992PhRvB..45.4803G . doi : 10.1103/physrevb.45.4803 . PMID : 10002118 . 
  2. بير، ج.؛ نوجنت، م.؛ ويلسون، م.ن.؛ كاي، ي.؛ مونسي، ت.ج.س.؛ آمون، أ.؛ ليث-جاسبر، أ.؛ جونغ، ز.؛ غو، س.ل.؛ غوغوشيا، ز.؛ غرين، ي.؛ أومورا، ي.ج.؛ سفانيدزه، إ.؛ لوك، ج.م. (2019). "دراسة باستخدام الرنين المغناطيسي النووي والمغناطيسية للموصل الفائق من النوع الأول BeAu" . مجلة Physical Review B. 99 ( 13) 134510. arXiv : 1902.00073 . Bibcode : 2019PhRvB..99m4510B . doi : 10.1103/PhysRevB.99.134510 .
  3. أحمد، نذير؛ شيمادا، شونسوكي؛ هاسيغاوا، تاكومي؛ سوزوكي، هيروتو؛ أفضل، محمد عاصف؛ ناكامورا، ناوكي؛ هيغاشيناكا، ريوجي؛ ماتسودا، تاتسوما د.؛ أوكي ، يوجي (2024/04/15). "المقاومة المغناطيسية الخطية والموصلية الفائقة من النوع الأول في 𝛽-IrSn4" . مجلة الجمعية الفيزيائية في اليابان . 93 (4). أرخايف : 2409.20221 . دوى : 10.7566/JPSJ.93.044706 . ISSN 0031-9015 . 
  4. كرينر، م؛ موراكا، ت؛ كاتو، ج؛ رين، ز.أ؛ أكيميتسو، ج؛ ماينو، ي (2008). "الموصلية الفائقة في كربيد السيليكون المُطعّم بالبورون بكثافة عالية" . مجلة العلوم والتكنولوجيا للمواد المتقدمة . 9 (4) 044205. arXiv : 0810.0056 . Bibcode : 2008STAdM...9d4205K . doi : 10.1088/1468-6996/9/4/ 044205 . PMC 5099636. PMID 27878022 .  
  5. لاندو، إل دي (1984). الديناميكا الكهربائية للأوساط المتصلة . المجلد 8. باتروورث-هاينمان. ISBN  0-7506-2634-8.
  6. تينكهام، م. (1996). مقدمة في الموصلية الفائقة، الطبعة الثانية . نيويورك، نيويورك: ماكجرو هيل. ISBN 0-486-43503-2.