比恩模型(),或临界态模型(),是为了解释第二类超导体的磁化现象而提出的简化模型,由C·P·比恩于1962年发表。比恩模型可以在宏观上解释超导体被不可逆磁化的过程中出现的磁滞现象。
假设
,即磁场为零。橙线和黄线分别代表 H = H,H > H 的情况。右图始于左图的最终状态(黄线),磁场强度从 H > H 开始减小然后反向增大,在达到临界磁场H之前,超导体内部保持原有的磁场分布;而外侧出现了与原临界电流Jc大小相同,方向相反的超导电流,致使磁场强度分布出现如绿线所示的情况。蓝线和紫线分别表示 H = -H,H c/c(高斯单位制下),其中Jc为临界电流密度。此电流代表的是为了抵抗外界磁场而在超导体内部感应出的电流。临界电流的值在比恩模型中只能取三种值:+Jc、-Jc或0。临界磁场H被定义为恰好完全消除超导体内部迈斯纳相(即磁场为零的区域)所需的外加磁场。当外加磁场 H c),方向相反。在反向磁场的强度增大到临界磁场H以上(H = -H 和 H c为常数(即 H c2 的条件下),但这只是一个比较粗略的估计。假设不同的临界电流密度可以在其他条件下得到更为精确的结果。例如,Kim 等人通过假设 1/J(H) 正比于 H 对比恩模型进行推广,其理论计算结果与 Nb3Sn 的测量结果相比极为吻合。另外,计算磁化强度时,样品不同的几何形状也是必须考虑的一点。
另见
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- 超导现象
- 第二类超导体
- 迟滞现象
参考资料
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