빈의 임계 상태 모델

Bean's critical state model
Bean의 모델에 기초한 초전도 슬래브에 대한 계산된 자기화 곡선.초전도 슬래브는 초기 H = 0이다. 임계 영역 H*로 H를 증가시키면 파란색 곡선이 발생한다. H를 다시 0으로 떨어뜨리고 H를 -H*로 증가시키는 방향을 반전시키면 녹색 곡선이 발생한다. H를 다시 0으로 떨어뜨리고 H를 H에서 H를 증가시키면 주황색 곡선이 된다.

1962년 C. P. 빈이 선보인[1][2] 빈의 임계 상태 모델은 하드 타입 II 초전도체의 되돌릴 수 없는 자기화 행동(히스테레시스)에 대한 거시적인 설명을 제공한다.null

가정

경질 초전도체는 자기화 측정에서 이력(hysteresis)을 보이는 경우가 많다.C. P. Bean은 슈브니코프 단계를 위해 물질의 미세한 구조로 인해 특별한 차폐 과정을 가정했다.그는 임계 전류 밀도 Jc(B) (Jc(B→0) = const. 및 Jc(B→190) = 0)의 무손실 전송을 가정했다.외부 자기장은 연성 초전도체에서와 같은 방법으로 마이스너 단계(H < Hc1)에서 차폐된다.슈브니코프 단계(Hc1 < H > Hc2)에서는 초전도체 내부의 장을 H로 줄이는c1 데 필요한 깊이 내에서 임계 전류가 표면 아래로 흐른다.

되돌릴 수 없는 자기화에 대한 설명

Bean의 모델에 기초한 외부 자기장 H의 변화 중 초전도 실린더의 자기장 분포의 도식이다.

되돌릴 수 없는 자기화의 원점을 이해하려면: 실린더 축과 평행한 외부 자기장의 속이 빈 실린더를 가정하십시오.[3]마이스너 단계에서 선별 전류는 런던 침투 깊이 내에 있다.H를c1 초과하면, vortices가 초전도체에 침투하기 시작한다.이 꽃무늬들은 표면에 핀으로 고정되어 있다. (빈-리빙스턴 장벽)복구가 관통하는 표면 아래의 영역은 밀도 J를c 가진 전류다. 저전장(H0 < H)에서는 복구가 중공 실린더의 내부 표면에 도달하지 못하고 내부는 현장 없는 상태를 유지한다.H > H의0 경우, vortices가 실린더 전체를 관통하고 내부에 자기장이 나타나며, 이는 외부장이 증가함에 따라 증가한다.이제 외부 영역이 감소할 경우 어떻게 되는지 고려해보자.유도 때문에 H0 < H > H1 상수 자기장 내부에 유지되는 실린더의 외부 표면에서 반대 임계 전류가 발생한다.H > H의1 경우 반대되는 임계 전류가 실린더 전체를 관통하고 외부장 감소와 함께 내부 자기장이 감소하기 시작한다.외부 장이 사라지면 잔여 내부 자기장이 발생한다(페롬자석의 재탄생 자화와는 비교가 안 된다).반대되는 외부장 H와0 함께 내부 자기장은 마침내 0T(H는0 강자석의 강압장을 동일시한다)에 도달한다.null

빈 모델 확장

빈은 H << Hc2. Kim 등>을 의미하는 일정한 임계 전류를 가정했다.[4]H에 비례하는 1/J(H)를 가정하여 모델을 확장하여 NbSn3 튜브에 대한 이론과 측정의 뛰어난 합치를 얻었다.되돌릴 수 없는 자기화는 샘플 기하학에 따라 달라지기 때문에 다른 기하학적 구조를 고려해야 한다.[5]null

참조

  1. ^ Bean, C. P. (15 March 1962). "Magnetization of Hard Superconductors". Physical Review Letters. American Physical Society (APS). 8 (6): 250–253. doi:10.1103/physrevlett.8.250. ISSN 0031-9007.
  2. ^ Bean, Charles P. (1 January 1964). "Magnetization of High-Field Superconductors". Reviews of Modern Physics. American Physical Society (APS). 36 (1): 31–39. doi:10.1103/revmodphys.36.31. ISSN 0034-6861.
  3. ^ 수프랄리퉁, W. 버켈, R.클라이너, 와일리-베를라그, 6세Auflage(2004)
  4. ^ Kim, Y. B.; Hempstead, C. F.; Strnad, A. R. (15 January 1963). "Magnetization and Critical Supercurrents". Physical Review. American Physical Society (APS). 129 (2): 528–535. doi:10.1103/physrev.129.528. ISSN 0031-899X.
  5. ^ Campbell, A. M. 및 J. E. Evetts, Taylor and Francis(1972)의 초전도체

참고 항목