Эквивалентная электрическая схема сверхпроводников с учетом магнитной и инерционных индуктивностей для сверхпроводящих и нормальных электронов (2023)
Для описания переходных процессов при возбуждении токов в сверхпроводниках как при постоянной, так и переменной электродвижущей силе источника тока введе-ны инерционные индуктивности для сверхпроводящих и нормальных электронов
и в эквивалентной электрической схеме в соответствии с двухжидкостной моделью сверхпроводников. В работе представлена эквивалентная электрическая схема сверхпроводников с учетом магнитной и инерционных индуктивностей, которая позволяет оценивать тепловыделение в высокотемпературных сверхпроводниках при переменных токах за счет возбуждения нормальных электронов. Показано, что пренебрежение теми или иными инерционными индуктивностями или приводит к физическим противоречиям с имеющимися экспериментальными данными по сверхпроводникам при переменных токах. Кроме того, в работе получено, что в общем случае суммарная индуктивность для обычных
(несверхпроводящих) проводников с током должна представляться как последовательное соединение магнитной индуктивности, связанной с изменением магнитно-го потока, и инерционной индуктивности для нормальных электронов
To describe transients during excitation of currents in superconductors with both constant and variable electromotive force of the current source, inertial inductances for supercon-ducting and normal electrons ( and ) in an equivalent electrical circuit in accordance with the two-fluid model of superconductors are introduced. The paper also presents an equivalent electrical circuit of superconductors taking into account magnetic and inertial inductances, which allows us to estimate heat generation in high-temperature supercon-ductors at alternating currents due to the excitation of normal electrons. It is shown that the neglect of certain inertial inductors ( or ) leads to physical contradictions with the available experimental data on superconductors at alternating currents. In addition, it was found that the total inductance for ordinary (non-superconducting) conductors with cur-rent should be represented as a series connection of magnetic inductance associated with a change in magnetic flux and inertial inductance for normal electrons
Идентификаторы и классификаторы
- УДК
- 538.9. Физика конденсированного состояния (жидкое и твердое состояния) (микроскопическое описание)
- Префикс DOI
- 10.51368/2307-4469-2023-11-6-473-490
Для описания переходных процессов при возбуждении токов в сверхпроводниках как при постоянной, так и переменной электродвижущей силе источника тока введе-ны инерционные индуктивности для сверхпроводящих и нормальных электронов
и в эквивалентной электрической схеме в соответствии с двухжидкостной моделью сверхпроводников
To describe transients during excitation of currents in superconductors with both constant and variable electromotive force of the current source, inertial inductances for supercon-ducting and normal electrons ( and ) in an equivalent electrical circuit in accordance with the two-fluid model of superconductors are introduced. The paper also presents an equivalent electrical circuit of superconductors taking into account magnetic and inertial inductances, which allows us to estimate heat generation in high-temperature supercon-ductors at alternating currents due to the excitation of normal electrons
Список литературы
- Абрикосов А. А. / ДАН СССР. 1952. Т. 86. С. 489.
- Абрикосов А. А. / ЖЭТФ. 1957. Т. 32. С. 1442.
- Абрикосов А. А. Основы теории металлов. – М.: Наука, 1987.
- Abrikosov A. A. / Journal of Physics and Chem-istry of Solids. 1957. Vol. 2. Is. 3. P. 199–208.
- Cribier D., Jacrot B., Rao L. M., Farnoux B. / Phys. Lett. 1964. Vol. 9. Р. 106.
- Stephen M. J., Bardeen J. / Phys. Rev. Lett. 1965. Vol. 14. № 4. P. 112–113.
- Bardeen J., Stephen M. J. / Phys. Rev. 1965. Vol. 140. № 4A. Р. А1197–А1207.
- Ципенюк Ю. М. Физические основы сверх-проводимости: учебное пособие для вузов. – М.: Изд-во МФТИ, 2002.
- Шмидт В. В. Введение в физику сверхпро-водников. – М.: МЦНМО, 2000.
- Bardeen J. / Phys. Rev. Let. 1958. Vol. 1. № 11. P. 399–400.
- London F. Superfluids. Vol. 1 and 2. – New York: John Wiley and Sons, 1954.
- Gorter C. J. Progress in Low-Temperature Physics. Chap. 1. – North Holland Publishing Company, 1955.
- Landau L. D. / J. Phys. U.S.S.R. 1941. Vol. 5.
Р. 71. - Bardeen J., Cooper L. N., Schrieffer J. R. / Phys. Rev. 1957. Vol. 106. P. 162.
- Bardeen J., Cooper L. N., Schrieffer J. R. / Phys. Rev. 1957. Vol. 108. Р. 1175.
- Bardeen J., Stephen M. J. / Phys. Rev. 1965. Vol. 140. P. 1197.
- Боголюбов Н. Н. / ЖЭТФ. 1958. Т. 34. С. 58.
- Боголюбов Н. Н., Толмачев В. В., Ширков Д. В. Новый метод в теории сверхпроводимости. – М.: Наука, 1958.
- Bardeen J., Cooper L. N., Schrieffer J. R. / Phys. Rev. 1957. Vol. 106. P. 162–164.
- Бардин Дж., Купер Л., Шриффер Дж. Тео-рия сверхпроводимости / под ред. Боголюбова Н. Н. – М.: ИЛ, 1960. С. 103.
- Meissner W., Ochsenfeld R. / Naturwiss. 1933. Vol. 21. Р. 787.
- London F., London H. / Proc. Roy. Soc. 1935. Vol. A149. P. 71.
- London F. / Proc. Roy. Soc. 1935. Vol. A512. P. 24.
- London F. / Phys. Rev. 1948. Vol. 74. P. 562.
- London F. / Physica. 1936. Vol. 3. Р. 450.
- London F. Une conception nouvelle de la supra-
conductibilite. – Paris, 1937
- Abrikosov A. A., Reports of the Academy of Sciences USSR 86, 489 (1952).
- Abrikosov A. A., ZhETF 32, 1442 (1957).
- Abrikosov A. A., Fundamentals of metals, Mos-cow, Nauka, 1987.
- Abrikosov A. A., Journal of Physics and Chem-istry of Solids 2 (3), 199–208 (1957).
- Cribier D., Jacrot B., Rao L. M. and Farnoux B., Phys. Lett. 9, 106 (1964).
- Stephen M. J. and Bardeen J., Phys. Rev. Lett. 14 (4), 112–113 (1965).
- Bardeen J. and Stephen M. J., Phys. Rev. 140 (4A), А1197–А1207 (1965).
- Tsipenyuk Yu. M., Physical foundations of su-perconductivity: textbook for universities, Moscow, MIPT Publishing House, 2002.
- Schmidt V. V., Introduction to the physics of superconductors, Moscow, ICNMO, 2000.
- Bardeen J., Phys. Rev. Let. 1 (11), 399–400 (1958).
- London F., Superfluids. Vol. 1 and 2, New York, John Wiley and Sons, 1954.
- Gorter C. J. Progress in Low-Temperature Phy-
sics. Chap. 1, North Holland Publishing Company, 1955. - Landau L. D., J. Phys. U.S.S.R. 5, 71 (1941).
- Bardeen J., Cooper L. N. and Schrieffer J. R., Phys. Rev. 106, 162 (1957).
- Bardeen J., Cooper L. N. and Schrieffer J. R., Phys. Rev. 108, 1175 (1957).
- Bardeen J. and Stephen M. J., Phys. Rev. 140, 1197 (1965).
- Bogolyubov N. N., Nuovo cim. 7, 794 (1958).
- Bogolyubov N. N., Tolmachev V. V. and Shir-
kov D. V., A new method in the theory of superconduc-tivity, Moscow, Nauka, 1958. - Bardeen J., Cooper L. N. and Schrieffer J. R., Phys. Rev. 106, 162–164 (1957).
- Bardeen J., Cooper L. and Schrieffer J., In the collection: Theory of superconductivity, ed. by Bo-golyubov N. N., Moscow, IL, 1960, pp. 103.
- Meissner W. and Ochsenfeld R., Naturwiss 21, 787 (1933).
- London F. and London H., Proc. Roy. Soc. A149, 71 (1935).
- London F., Proc. Roy. Soc. A512, 24 (1935).
- London F., Phys. Rev. 74, 562 (1948).
- London F., Physica 3, 450 (1936).
- London F., Une conception nouvelle de la su-pra-
conductibilite, Paris, 1937.
Выпуск
ОБЩАЯ ФИЗИКА
Осипов К. А., Варюхин А. Н., Захарченко В. С., Гелиев А. В.
Эквивалентная электрическая схема сверхпроводников с учетом магнитной и инерционных индуктивностей для сверхпроводящих и нормальных электронов
ФИЗИКА ПЛАЗМЫ И ПЛАЗМЕННЫЕ МЕТОДЫ
Туриков В. А.
Параметрический распад и трансформация мод при взаимодействии лазерного излучения с плазмой в неоднородном магнитном поле
491
Костров А. В., Галка А. Г.
Особенности генерации и распространения низкочастотного электромагнитного излучения промышленными линиями электропередач
496
Гавриш С. В., Киреев С. Г., Потапенко А. О., Шашковский С. Г.
Исследование характеристик импульсного источника УФ‑излучения на основе короткодугового разряда в ксеноне
503
ФОТОЭЛЕКТРОНИКА
Вильдяева М. Н., Демидов С. С., Демидова Ю. С., Климанов Е. А., Скребнева П. С., Хлызова У. Д.
Влияние кислородных преципитатов на темновой ток кремниевых фотодиодов
511
ФИЗИЧЕСКОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Лесков М. Б., Квеглис Л. И., Сакенова Р. Е., Масанский О. А.
Возникновение локализованных микрообластей при экстремальных воздействиях в марганцовистых сталях
515
ФИЗИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА И ЕЁ ЭЛЕМЕНТЫ
Трухачев А. В., Болтарь К. О., Мансветов Н. Г., Седнев М. В., Трухачева Н. С., Зубкова Е. Н., Прахов Н. В.
Исследование профиля краевой металлизации оптически прозрачных окон, формируемого методом магнетронного напыления
522
Казанцев С. Ю., Кузнецов С. Н., Максимов А. Ю., Пчелкина Н. В.
Применения атмосферной оптической связи на объектах атомной энергетики
530
Телегин А. М.
Исследование конструкций датчиков для регистрации параметров высокоскоростных микрочастиц в тракте ускорителя (обзор)
540
ПЕРСОНАЛИИ
Юбилей Сергея Алексеевича Майорова
553
Юбилей Намика Гусейновича Гусейн‑заде
554
ИНФОРМАЦИЯ
Сводный перечень статей, опубликованных в журнале «Успехи прикладной физики» в 2023 г.
555
XXVII Международная научно-техническая конференция по фотоэлектронике и приборам ночного видения
559
GENERAL PHYSICS
Osipov K. A., Varyukhin A. N., Zakharchenko V. S., Geliev A.V.
Equivalent electrical circuit of superconductors taking into account magnetic and inertial inductances for superconducting and normal electrons
473
PLASMA PHYSICS AND PLASMA METHODS
Turikov V. A.
Parametric decay and mode transformation in the interaction of laser radiation with plasma in an inhomogeneous magnetic field
491
Kostrov A.V., Galka A. G.
Features of generation and propagation of low-frequency electromagnetic radiation by industrial power lines
496
Gavrish S. V., Kireev S. G., Potapenko A. O., Shashkovsky S. G.
Investigation of the characteristics of a pulsed UV radiation source based on a short‑arc discharge in xenon
503
PHOTOELECTRONICS
Vildyaeva M. N., Demidov S. S., Demidova Yu. S., Klimanov E. A., Skrebneva P. S., Khlyzova U. D.
The effect of oxygen precipitates on the dark current of silicon photodiodes
511
PHYSICAL MATERIALS SCIENCE
Leskov M. B., Kveglis L. I., Sakenova R. E., Masansky O. A.
The occurrence of localized microblasts under extreme influences in manganese steels
515
PHYSICAL EQUIPMENT AND ITS ELEMENTS
Trukhachev A.V., Boltar K. O., Mansvetov N. G., Sednev M. V., Trukhacheva N. S., Zubkova E. N., Prakhov N. V.
Investigation of the edge metallization profile of optically transparent windows formed by magnetron sputtering
522
Kazantsev S. Yu., Kuznetsov S. N., Maksimov A. Yu., Pchelkina N. V.
Applications of atmospheric optical communication at nuclear power facilities
530
Telegin A.M.
Investigation of sensor designs for recording parameters of high-speed microparticles in the accelerator path (review)
540
PERSONALITIES
Anniversary of Sergei Alekseevich Mayorov
553
Anniversary of Namik Huseynovich Huseyn‑zadeh
554
information
A summary list of articles published in the journal “Successes of Applied Physics” in 2023
555
XXVII International Scientific and Technical Conference on Photoelectronics and Night Vision Devices
559
Rules for authors
Другие статьи выпуска
Исследуется процесс формирования краевой металлизации на входных окнах (германиевых, кремниевых и других дисках), используемых для ввода принимаемого светового потока фотоприемником, находящимся в защитном герметичном корпусе. В работе представлены результаты экспериментального исследования зависимости профиля краевой металлизации Ge дисков, формируемого магнетронным напылением, от конструктивных параметров загрузочного устройства. Представлены варианты конструкций загрузочных устройств. Экспериментально показано влияние толщины на профили краевой металлизации элементов конструкции загрузоч-ного устройства, маскирующих диски при напылении.
Проведено сравнение распределений темновых токов, времени жизни неосновных носителей заряда и микродефектов, выявляемых селективным травлением. Показано, что основной причиной повышенных темновых токов и пониженной фото-чувствительности в кремниевых фотодиодах, изготовленных на кремнии n-типа, изготовленным методом Чохральского, являются генерационно-рекомбинационные процессы на мелких окисных преципитатах.
Приведен обзор различных конструкций датчиков для регистрации параметров микрочастиц в тракте ускорителей, с помощью которых моделируют воздействие микрометеороидов и частиц космического мусора на элементы конструкции космического аппарата. Более подробно рассмотрена модель цилиндрического датчика индукционного типа (цилиндр Фарадея), а также возможная модификация конструкции данного датчика для измерения распределения микрочастиц в тракте ускорителя.
Проведен анализ перспектив применения на объектах использования атомной энергии атмосферных оптических линий связи. Показано, что современные российские терминалы атмосферной связи позволяют реализовать высокоскоростной обмен данными внутри периметра атомных и тепловых электростанций, а также обеспечить внешний резервный канал связи, защищенный по технологии квантового распределения ключей. Представлена методика для оценки целесообразности использования атмосферной оптической связи на объектах использования атомной энергии, и на основе многолетних метеорологических наблюдений в районе размещения Курской АЭС построены графики доступности атмосферной лазерной
связи. Показана высокая перспективность применения атмосферной лазерной связи на объектах использования атомной энергии и промышленных комплексах, расположенных в центральном и южных ФО России.
Проведен литературный обзор и некоторые эксперименты, иллюстрирующие изменения состава, структуры и свойств марганцовистых сплавов, обусловленные иерархически согласованными превращениями в системе возбужденных атомов в условиях экстремальных воздействий. Предлагается рассмотрение изменений в системе возбужденных атомов на различных масштабных уровнях, включая ядерные превращения.
Представлены результаты исследования импульсного короткодугового неограниченного ксенонового разряда высокого давления в качестве источника УФ-излучения. Выполнен теоретический анализ возможности повышения эффективности излучения ксенонового разряда в УФ области спектра, описана конструкция трех-
электродной газоразрядной лампы, изучены электрические, яркостные и спектральные характеристики разрабатываемого источника.
Рассматриваются особенности излучения электромагнитных волн очень низких частот (ОНЧ) промышленными линиями электропередач, в цепи которых установлены тиристорные регуляторы мощности. Для ОНЧ-излучения такая линия из-за бросков тока с фронтом порядка 10 мкс представляет собой антенну бегущей волны – антенну Бевереджа. Из-за дисперсионных свойств подстилающей поверхности угол излучения относительно горизонта зависит от частоты. Обсуждаются эффекты медленного дрейфа во времени частот, промодулированных 50/60 Гц, которые регистрируются как на спутнике, так и на земле. Предлагается использовать дрейфующие частоты для мониторинга состояния нижней ионосферы.
Исследован процесс резонансного взаимодействия лазерной волны на удвоенной
верхнегибридной частоте с плазмой в неоднородном магнитном поле. Для магнитного поля предполагалась линейная зависимость от координаты вдоль направления
распространения лазерного импульса с условием резонанса в центре плазменного
слоя. Показано, что в таком взаимодействии лазерная волна распадается на два
верхнегибридных плазмона с возбуждением мод Бернштейна. Обнаружено возникновение электромагнитной волны на верхнегибридной частоте, отраженной от
границы плазмы. Сделан вывод о том, что отраженная волна возбуждается при
взаимодействии мод Бернштейна с верхнегибридными плазмонами, так как она исчезала в случае слоя холодной плазмы. Исследована зависимость средней энергии
электронов, набираемой при развитии неустойчивости, от градиента внешнего
магнитного поля.
Издательство
- Издательство
- АО "НПО "ОРИОН"
- Регион
- Россия, Москва
- Почтовый адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- Юр. адрес
- 111538, г Москва, р-н Вешняки, ул Косинская, д 9
- ФИО
- Старцев Вадим Валерьевич (ГЕНЕРАЛЬНЫЙ ДИРЕКТОР)
- E-mail адрес
- orion@orion-ir.ru
- Контактный телефон
- +7 (499) 3749400