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dq80jiang鐵桿木蟲(chóng) (小有名氣)
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為什么超導(dǎo)材料中有鐵磁性相會(huì)降低材料的超導(dǎo)性能？ 已有1人參與
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| 為什么超導(dǎo)材料中有鐵磁性相會(huì)降低材料的超導(dǎo)性能？因?yàn)槌瑢?dǎo)電流要在磁場(chǎng)下才能產(chǎn)生，如果有鐵磁性相，可不可以相當(dāng)于外加磁場(chǎng)的作用和超導(dǎo)材料相會(huì)作用產(chǎn)生超導(dǎo)電流，就是在Tc以上將鐵磁相磁化到一定程度，然后在降溫過(guò)程中不加外場(chǎng)，單靠鐵磁相的磁場(chǎng)能否產(chǎn)生超導(dǎo)電流，如果能產(chǎn)生超導(dǎo)電流，這個(gè)電流又會(huì)對(duì)鐵磁性磁場(chǎng)有什么影響？本人不是很懂，請(qǐng)賜教。 |
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【答案】應(yīng)助回帖
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感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
dq80jiang: 金幣+5 2014-07-16 10:33:17
感謝參與，應(yīng)助指數(shù) +1
dq80jiang: 金幣+5 2014-07-16 10:33:17
| 鐵磁相會(huì)形成宏觀(guān)磁場(chǎng)會(huì)破壞Cooper對(duì)，形成不了超導(dǎo)，外加電場(chǎng)使Cooper對(duì)形成超導(dǎo)電流。在Tc以下，外磁場(chǎng)不能進(jìn)入超導(dǎo)體內(nèi)，因?yàn)楸怀瑢?dǎo)電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消了（邁斯納效應(yīng)）。如果外加磁場(chǎng)足夠強(qiáng)，對(duì)于第二類(lèi)超導(dǎo)，將形成由超導(dǎo)態(tài)和渦旋態(tài)構(gòu)成的混合態(tài)，更強(qiáng)的超導(dǎo)，完全破壞了超導(dǎo)態(tài)。超導(dǎo)態(tài)的產(chǎn)生在高溫超導(dǎo)中目前還是一個(gè)謎，但認(rèn)為鐵磁相能夠產(chǎn)生超導(dǎo)不大可能�？赡墚a(chǎn)生超導(dǎo)的機(jī)制有RVB態(tài)，反鐵磁漲落等等。 |
2樓2014-07-16 09:28:41
dq80jiang
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3樓2014-07-16 10:33:15
【答案】應(yīng)助回帖
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dq80jiang: 金幣+5 2014-07-16 15:13:16
leongoall: 金幣+3, 多謝應(yīng)助！ 2014-07-16 20:38:36
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leongoall: 金幣+3, 多謝應(yīng)助！ 2014-07-16 20:38:36
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產(chǎn)生超導(dǎo)態(tài)并不需要外磁場(chǎng)，只需要將溫度降到Tc以下。產(chǎn)生超導(dǎo)電流需要外電場(chǎng)。我不知道你在哪個(gè)資料上看到：產(chǎn)生超導(dǎo)需要外磁場(chǎng)幫助的結(jié)論。我所知道的恰恰相反，在Fe基超導(dǎo)發(fā)現(xiàn)以前，人們普遍認(rèn)為超導(dǎo)和鐵（反）磁性是不相容的，就像銅基超導(dǎo)中所體現(xiàn)出的：反鐵磁奈爾態(tài)的壓制后才能出現(xiàn)超導(dǎo)態(tài)。只是在從奈爾態(tài)過(guò)渡到超導(dǎo)之間存在一些目前還沒(méi)有完全弄清楚的，與材料有關(guān)的新奇量子相，比如電荷條紋相，自旋密度波，向列相等以及贗隙的出現(xiàn)，我似乎沒(méi)有聽(tīng)過(guò)從鐵磁態(tài)直接過(guò)渡到超導(dǎo)態(tài)的情況，也沒(méi)有看到過(guò)鐵磁態(tài)能導(dǎo)致超導(dǎo)態(tài)的報(bào)到。 |
4樓2014-07-16 11:35:55
dq80jiang
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5樓2014-07-16 15:18:31
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鐵磁相自身產(chǎn)生的磁場(chǎng)也會(huì)破壞超導(dǎo)電性。庫(kù)伯對(duì)是自旋相反電子的組態(tài)，超導(dǎo)是庫(kù)伯對(duì)態(tài)的相干凝聚。有磁場(chǎng)存在會(huì)導(dǎo)致電子自旋取向一致，顯然要求自旋相反的庫(kù)伯對(duì)會(huì)被破壞。你的問(wèn)題實(shí)際上是外磁場(chǎng)對(duì)超導(dǎo)的影響，而不是通過(guò)磁場(chǎng)（不管是外磁場(chǎng)還是像你說(shuō)的自身鐵磁相磁場(chǎng)）產(chǎn)生超導(dǎo)電流。“有外磁場(chǎng)的情況下超導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生超導(dǎo)電流”這句話(huà)容易誤解。當(dāng)然外磁場(chǎng)用鐵磁相自身代替行不行，這個(gè)描述我不太能理解。這句話(huà)成立的前提似乎是超導(dǎo)態(tài)能與鐵磁態(tài)共存，或是鐵磁相能誘導(dǎo)超導(dǎo)態(tài)。 你說(shuō)的情況是不是在討論外磁場(chǎng)對(duì)超導(dǎo)態(tài)的影響時(shí)，這個(gè)外磁場(chǎng)用超導(dǎo)體本身的鐵磁相代替。這個(gè)當(dāng)然原理上沒(méi)有問(wèn)題，因?yàn)槿魏未艌?chǎng)本身就是通過(guò)電流（磁鐵）產(chǎn)生。問(wèn)題是超導(dǎo)體處于超導(dǎo)態(tài)時(shí)如何能夠在自身存在鐵磁相？ 在外電場(chǎng)下，F(xiàn)e絲能夠在Tc以下的Nb絲中產(chǎn)生超導(dǎo)電流，應(yīng)該可以，但這并不是Fe絲的功勞。 |
6樓2014-07-16 17:20:59
dq80jiang
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受益匪淺，謝謝指教！因?yàn)樽罱戳艘稽c(diǎn)超導(dǎo)方面的文獻(xiàn)，我自己對(duì)超導(dǎo)不懂，看到里面在ZFC和FC的過(guò)程中外加磁場(chǎng)導(dǎo)致超導(dǎo)體產(chǎn)生電流形成與外磁場(chǎng)相對(duì)抗的磁場(chǎng)，這樣使超導(dǎo)體產(chǎn)生了抗磁性。我的意思是用鐵磁相（比如純鐵）和超導(dǎo)體（比如純Nb）兩者粘到一起，這樣是否可以代替ZFC和FC過(guò)程中外磁場(chǎng)的作用而使超導(dǎo)體產(chǎn)生抗磁性？ 另外，如果在ZFC和FC過(guò)程中，磁化強(qiáng)度有突變，但不是由負(fù)值變成零或者正值，而均是正值或者負(fù)值，但是在某一溫度下存在一個(gè)類(lèi)似超導(dǎo)轉(zhuǎn)變的突變，這樣的能算是超導(dǎo)轉(zhuǎn)變嗎？ |
7樓2014-07-16 20:11:48
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“用鐵磁相（比如純鐵）和超導(dǎo)體（比如純Nb）兩者粘到一起”在ZFC和FC過(guò)程中代替外磁場(chǎng)使超導(dǎo)體產(chǎn)生抗磁性，看到磁化強(qiáng)度有突變（>0范圍），我覺(jué)得這應(yīng)該可以看作發(fā)生了超導(dǎo)轉(zhuǎn)變。因?yàn)楦鶕?jù)Messiner效應(yīng)，在Tc以上超導(dǎo)體內(nèi)磁化強(qiáng)度很�。∕1，順磁體），而在Tc以下，磁場(chǎng)B完全排出體外，也就是產(chǎn)生了一個(gè)與外部鐵磁相（Fe）相抗衡的磁化強(qiáng)度，即：M2=-HFe。一般情況下M2>>M1，在FC和ZFC曲線(xiàn)上表現(xiàn)為隨溫度降低磁化強(qiáng)度突然升高（相變）。但具體的磁化曲線(xiàn)是什么形狀，可能與材料有關(guān)，還與超導(dǎo)體的形狀有關(guān)。你文獻(xiàn)中的這個(gè)躍變曲線(xiàn)是什么樣子？ 另外需要指出的是這個(gè)超導(dǎo)電性是降溫的結(jié)果，并不是有一塊處于鐵磁相的純鐵而產(chǎn)生的超導(dǎo)電性。我認(rèn)為純鐵的作用跟外磁場(chǎng)一樣，也就是跟超導(dǎo)體在外磁場(chǎng)中做ZFC和FC的結(jié)果應(yīng)該一樣。 |
8樓2014-07-17 08:31:43
dq80jiang
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9樓2014-07-17 20:12:13
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你的圖很不錯(cuò)啊。 “超導(dǎo)態(tài)下外加磁場(chǎng)會(huì)在超導(dǎo)體內(nèi)產(chǎn)生超導(dǎo)電流，從而使超導(dǎo)體體現(xiàn)出抗磁性�！边@句話(huà)本身沒(méi)有錯(cuò)。超導(dǎo)體已經(jīng)是超導(dǎo)態(tài)了，加外磁場(chǎng)就會(huì)有Meissner效應(yīng)，體現(xiàn)出抗磁性。第三和第四個(gè)圖都是在超導(dǎo)態(tài)下測(cè)得的磁場(chǎng)響應(yīng)曲線(xiàn)吧？有點(diǎn)奇怪。一般磁矩會(huì)隨磁場(chǎng)線(xiàn)性增加，直到某個(gè)磁場(chǎng)突然降為零，這個(gè)磁場(chǎng)就是超導(dǎo)臨界磁場(chǎng)。你的零附近的磁化強(qiáng)度可以放大看看嗎？ |
10樓2014-07-17 20:53:17
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