Исследованы условия возникновения и развития тепловых неустойчивостей в композитном сверхпро-воднике с непрерывно нарастающей вольт-амперной характеристикой, описанной степенным уравнением. Анализ условий тепловой стабилизации выполнен в обобщенном виде, используя безразмерные переменные, сохраняющие свою инвариантность при их варьировании. Для локального температурного возмущения рассчитаны критические энергии и скорости его необратимого распространения. Доказано, что у ком-позитных сверхпроводников возможны стабильные состояния, когда предельно допустимые токи могут быть выше или ниже условно заданного значения критического тока композита. При этом разрушение сверхпроводимости при закритических токах происходит не в виде скачкообразного перехода из сверхпро-водящего состояния в нормальное, а в силу формирования тепловой и электрической волн переключения, распространяющихся вдоль композитного сверхпроводника с постоянной скоростью. Для сверхпроводящих композитов со степенной вольт-амперной характеристикой сформулировано условие полной тепловой стабилизации. Результаты выполненных численных экспериментов доказывают, что существующая теория тепловой стабилизации, в рамках которой предполагается скачкообразный переход из сверхпроводящего состояния в нормальное, приводит к значительному ограничению диапазона стабильных токов, при которых сверхпроводящее состояние может сохраняться. DOI: 10.21883/JTF.2017.04.44314.1944 Введение Исследование условий тепловой стабилизации техни-ческих сверхпроводников является одной из основных задач, возникающих при разработке токонесущих эле-ментов сверхпроводящих магнитных систем. Решение возникающих при этом проблем основано на анализе тепловых процессов, происходящих в сверхпроводящих композитах [1][2][3]. Это связано с тем, что устойчи-вость их сверхпроводящего состояния ограничивается в первую очередь изменением температуры компози-та, под которую подстраивается электрическое поле, индуцируемое в сверхпроводнике и матрице вводимым транспортным током или действием какого-либо внеш-него возмущения. В рамках данного приближения были изучены основные закономерности возникновения и раз-вития тепловых неустойчивостей (см., например, [1-11]), в низкотемпературных и высокотемпературных компо-зитных сверхпроводниках. При этом основные поло-жения существующей теории тепловой стабилизации были сформулированы в рамках модели, предполага-ющей скачкообразный переход из сверхпроводящего состояния в нормальное (S−N-переход). В этом случае вольт-амперная характеристика (ВАХ) сверхпроводника не является непрерывной функцией. В результате вы-деление джоулева тепла в композитном сверхпровод-нике начинается только тогда, когда его температура превысит так называемую температуру резистивного перехода T cs , при которой транспортный ток равен критическому току сверхпроводника. После этого ток начинает делиться между сверхпроводником и матрицей, а после достижения критической температуры сверхпро-водника T cB он течет только по матрице. В то же время композитные сверхпроводники как низкотемпературные,...
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.