Предисловие редактора перевода | 5 |
Предисловие к русскому изданию | 7 |
Предисловие к английскому изданию | 7 |
|
Глава 1. Вводный обзор | 11 |
|
1.1. Основные факты | 11 |
1.2. Уравнения Лондонов | 13 |
1.3. Нелокальная электродинамика Пиппарда | 16 |
1.4. Энергетическая щель и теория БКШ | 17 |
1.5. Теория Гинзбурга-Ландау | 19 |
1.6. Сверхпроводники II рода | 21 |
1.7. Фаза, джозефсоновское туннелирование, квантование флуксоида |
и незатухающие токи — сущность сверхпроводимости | 23 |
1.8. Флуктуационные эффекты | 24 |
|
Глава 2. Теория БКШ | 26 |
|
2.1. Куперовские пары | 26 |
2.2. Природа притяжения | 29 |
2.3. Основное состояние в теории БКШ | 31 |
2.4. Вариационный метод | 35 |
2.4.1. Определение коэффициентов | 36 |
2.4.2. Нахождение энергии основного состояния | 40 |
2.5. Решение с помощью канонического преобразования | 41 |
2.5.1. Энергия возбуждений и энергетическая щель | 44 |
2.6. Конечные температуры | 45 |
2.6.1. Определение Tc | 45 |
2.6.2. Температурная зависимость щели | 46 |
2.6.3. Термодинамические величины | 47 |
2.7. Функция состояния и плотность состояний | 49 |
2.7.1. Плотность состояний | 53 |
2.8. Туннелирование электронов | 54 |
2.8.1. Полупроводниковая модель | 56 |
2.8.2. Туннелирование между нормальными металлами | 57 |
2.8.3. Туннелирование между нормальным металлом и |
сверхпроводником | 58 |
2.8.4. Туннелирование между двумя сверхпроводниками | 59 |
2.8.5. Фононная структура | 61 |
2.9. Вероятности прохождения и эффекты когерентности | 62 |
2.9.1. Затухание ультразвука | 65 |
2.9.2. Ядерная релаксация | 67 |
2.9.3. Поглощение электромагнитных волн | 69 |
2.10. Электродинамика | 72 |
2.10.1. Вычисление K(0, T) или λL(Т) | 75 |
2.10.2. Расчёт зависимости K(q, 0) | 77 |
2.10 3. Нелокальная электродинамика в координатном пространстве | 78 |
2.10.4. Влияние примесей | 79 |
2.10.5. Комплексная проводимость | 81 |
2.11. Заключение | 83 |
|
Глава 3. Магнитные свойства сверхпроводников I рода | 86 |
|
3.1. Глубина проникновения | 85 |
3.1.1. Калибровка вектор-потенциала | 85 |
3.1.2. Предварительная оценка λ | 87 |
3.1.3. Точное решение с помощью фурье-анализа | 88 |
3.1.4. Температурная зависимость λ | 93 |
3.2. Глубина проникновения в тонких плёнках | 94 |
3.2.1. Диффузное рассеяние поверхностью | 95 |
3.2.2. Зеркальное рассеяние поверхностью | 99 |
3.3. Измерения λ | 100 |
3.4. Сверхпроводники в сильных магнитных полях: промежуточное |
состояние | 102 |
3.4.1. Ненулевой размагничивающий фактор | 104 |
3.4.2. Структура промежуточного состояния в плоскопараллельной |
пластине | 105 |
3.4.3. Структура промежуточного состояния шара | 111 |
3.5. Критический ток сверхпроводящего провода | 112 |
|
Глава 4. Теория Гинзбурга-Ландау | 117 |
|
4.1. Свободная энергия в теории Гинзбурга-Ландау | 118 |
4.2. Дифференциальные уравнения Гинзбурга-Ландау | 124 |
4.2.1. Длина когерентности Гинзбурга-Ландау | 125 |
4.3. Вычисление параметра энергии в области границы | 127 |
4.4. Критический ток тонкого провода или плёнки | 130 |
4.5. Квантование флуксоида и эксперимент Литтла и Паркса | 134 |
4.5.1. Флуксоид | 134 |
4.5.2. Эксперимент Литтла-Паркса | 136 |
4.6. Параллельное критическое поле тонких плёнок | 138 |
4.6.1 Относительно толстые плёнки | 139 |
4.7. Линеаризованные уравнения Гинзбурга-Ландау | 141 |
4.8. Образование зародышей в массивных образцах; поле Hc2 | 142 |
4.9. Образование зародышей у поверхностей; поле Hc3 | 144 |
4.10. Образование зародышей в плёнках и фольгах | 147 |
4.10.1. Угловая зависимость критического поля тонких плёнок | 147 |
4.10.2. Образование зародышей в плёнках промежуточной толщины | 149 |
4.11. Абрикосовские вихри при Hc2 | 151 |
|
Глава 5. Магнитные свойства сверхпроводников II рода | 157 |
|
5.1. Поведение в окрестности Hc1: структура изолированного вихря | 157 |
5.1.1. Приближение больших κ | 160 |
5.1.2. Энергия вихревой линии | 161 |
5.2. Взаимодействие между вихревыми линиями | 162 |
5.3. Кривые намагничивания | 164 |
5.3.1. Малая плотность вихрей | 165 |
5.3.2. Промежуточные плотности потока | 166 |
5.3.3. Окрестность Hc2 | 169 |
5.4. Пиннинг, крип и течение потока | 171 |
5.5. Идеальное течение потока | 176 |
5.5.1. Модель Бардина-Стефена | 177 |
5.5.2. Возникновение сопротивления провода | 181 |
5.5.3. Экспериментальные исследования течения потока | 183 |
5.5.4. Заключительные замечания о движении потока | 185 |
5.6. Модель критического состояния | 186 |
5.7. Термически активированный крип потока | 189 |
5.7.1. Теория Андерсона и Кима для крипа потока | 190 |
5.7.2. Тепловая неустойчивость | 196 |
5.8. Сверхпроводящие магниты для переменных полей | 198 |
5.8.1. Скачки потока | 199 |
5.8.2. Скрученные композитные проводники | 201 |
|
Глава 6. Эффект Джозефсона и макроскопические квантовые явления | 208 |
|
6.1. Джозефсоновские соотношения между током и фазой | 208 |
6.2. Воздействие магнитного поля | 212 |
6.3. Сверхпроводящие квантовые интерферометры | 217 |
6.4. Нестационарный эффект Джозефсона | 219 |
6.4.1. Основные уравнения | 221 |
6.4.2. Примеры | 223 |
6.5. Основные соотношения между фазой, числом частиц, энергией и |
током | 225 |
6.6. Магнитометры на сквидах | 228 |
6.6.1. Типичные значения параметров | 228 |
6.6.2. Двухконтактный сквид постоянного тока | 230 |
6.6.3. Влияние экранирования | 231 |
6.6.4. Использование трансформатора потока | 233 |
6.6.5. Одноконтактный высокочастотный сквид | 235 |
6.6.6. Предел чувствительности | 240 |
6.7. Другие приборы, использующие эффект Джозефсона | 243 |
6.7.1. Гальванометр типа «слаг» | 243 |
6.7.2. Джозефсоновские детекторы | 245 |
|
Глава 7. Флуктуационные эффекты | 247 |
|
7.1. Появление электрического сопротивления в тонкой проволоке | 247 |
7.2. Сверхпроводимость при температуре выше Tc в системах нулевой |
размерности | 254 |
7.3. Пространственная зависимость флуктуации | 257 |
7.4. Флуктуационный диамагнетизм при температуре выше Tc | 260 |
7.4.1. Диамагнетизм в двумерных системах | 265 |
7.5. Зависимость флуктуации от времени | 266 |
7.6. Флуктуациониая проводимость при температуре выше Tc | 267 |
7.6.1. Трёхмерный случай | 269 |
7.6.2. Двумерный случай | 269 |
7.6.3. Одномерный случай | 271 |
7.6.4. Аномальные эффекты в проводимости, вызванной флуктуациями | 271 |
7.6.5. Проводимость на высоких частотах | 272 |
|
Глава 8. Дополнение | 274 |
|
8.1. Метод Боголюбова: обобщённое самосогласованное поле | 274 |
8.1.1. Грязные сверхпроводники | 276 |
8.1.2. Однородный ток в чистых сверхпроводниках | 276 |
8.1.3. Возбуждения в вихрях | 278 |
8.2. Магнитные возмущения и бесщелевая сверхпроводимость | 279 |
8.2.1. Подавление Tc магнитными возмущениями | 280 |
8.2.2. Плотность состояний | 283 |
8.3. Нестационарная теория Гинзбурга-Ландау | 287 |
8.3.1. Электрон-фононная релаксация | 290 |
|
Приложение. Единицы и обозначения | 293 |
Список литературы | 295 |