R: Superconduttori

From: Andrea Fortini <and14_at_libero.it>
Date: 2000/01/06

Maurizio Bonfanti <maurizio.bonfanti_at_tin.it> wrote in message
83vtc3$4b6$1_at_nslave2.tin.it...

> > I s.c. di tipo due hanno una prima temperatura(campo)critica sotto la
> >quale si comportano come i tipo uno,sopra questa temperatura(campo)
> >permettono al
> > campo esterno di penetrare in flussoidi
>
> Parli di campo permanente, ossia solo di campo magnetico, o di campo
> elettromagnetico? Nel secondo caso, fino a quale frequenza?

  In tutte e due i casi.
  Per il secondo caso non so se esita un limite di frequenza.
> > Sopra una seconda temp.critica(campo) tornano ad essere normali
> > superconduttori.
>
> intendevi normali conduttori immagino

 S�, intendevo conduttori normali.


> Se non capisco male, il campo si annulla esponenzialmente andando
> dall'esterno all'interno del s.c.
> Tu parli di "ordini di grandezza", quindi la differenza � molto grande (A
> sta per angstrom immagino).

Per un onda e.m. ho effetto pelle con una penetrazione dell'onda di una
distanza d che dipende dalla frequenza e dalla resistivit�.Per il rame a 77
K ho una penetrazione di circa 1 mm a 500 Hz
e di 0.2 mm a 10 kHz.


> Quest'ultima nota rende particolarmente interessante la tua risposta. Puoi
> indicarmi un ordine di grandezza della frequenza?

Qui devo precisare che in realt� non ricordo bene, in quanto non sono stati
presi dati sulla dipendenza della penetrazione in funzione della frequenza
perch� non erano importanti per l'esperimento,.



> Il campo a cui ti
> riferisci � un campo prodotto esternamente al conduttore in esame oppure
si
> tratta del campo generato dal segnale in transito nel conduttore?

I due campi si sommano.Se la somma dei due � maggiore del campo critico il
superconduttore torna normale.

> Mi spiego: la mia domanda � nata mesi fa da una discussione sull'effetto
> pelle. Il mio modello era di questo tipo: supponiamo che un certo
conduttore
> sia percorso da corrente e che un tratto di esso si trovi in condizioni
> fisiche particolari, per esempio in superconduzione, e che il tratto sia
di
> lunghezza trascurabile rispetto alla lunghezza complessiva del conduttore,
> cos� che sul carico non si possa avvertire la sua influenza. In che modo
in
> quel tratto l'onda piana in transito (ammesso che sia piana) si modifica?
> Anzi, si modifica? All'estremo opposto delle temperature, quando il
> materiale passa allo stato di plasma (arco elettrico) la distribuzione
della
> corrente nella sezione assume una configurazione del tutto diversa da
quella
> che ha nel resto del conduttore a temperatura ambiente. Ecco. La mia
domanda
> era: nel caso di tratto superconduttore come si modifica la distribuzione
di
> corrente nella sezione, e in che modo tale distribuzione dipende dalla
> frequenza del segnale in transito?

La corrente in un conduttore o superconduttore pu� circolare solo se ho una
variazione di campo magnetico.
Infatti vale sempre l'equazione:

 rotB=J

B � il campo e J la densit� di corrente.

Quindi nel S.C. la corrente circola solo dove ho campo cio�, per i S.C. di
tipo 1 ,nel sottile strato superficiale con lunghezza caratteristica uguale
alla penetrazione di London.La corrente quindi � concentrata sulla
superficie.
Questo fatto nei S.C. di tipo 1 porta ad un interessante fenomeno che porta
i S.C. in uno stato intermedio.
Pensa si aver un S.C. in campo magnetico esterno nullo.Aumentando la
corrente fino al valore critico(qui il campo generato dalla corrente � pari
al campo critico)il S.C. torna normale, ma allora le correnti si
distribuiscono su tutta la sezione, ma allora il campo generato diminuisce e
quindi torna sotto il campo critico e il materiale torna S.C.Il processo
dovrebbe ripetersi allora il materiale pensa ad un compromesso e si mette in
uno stato intermedio.Cio� una parte del materiale � S.C. e parte � normale.
Ho in particolare per un cavo una serie di zone superconduttrici a forma di
cipolla intervallate da zone normali.

Per un superconduttori di tipo due la cosa � un po' pi� difficile perch� al
trasporto di corrente partecipano anche i flussoni che si mettono in una
distribuzione non uniforme.

Quando parlavi di espulsione del campo
> con la relativa costante L, ti riferivi quindi a un caso come questo,
oppure
> a un campo generato esternamente?

Tutti e due.

 Infine, in un caso e/o nell'altro, come
si
> misura o come si deduce la variazione del campo all'interno del s.c., cosa
> gi� non facile a temperatura ambiente? (se non ti sto chiedendo di violare
> segreti professionali, naturalmente.)

Ti descrivo il metodo che ho usato nel mio esperimento.

Un campo esterno che penetra in un materiale provoca delle correnti indotte
che sono tanto pi� estese quanto pi� penetra il campo.Le correnti indotte
generano a loro volta un campo magnetico secondario.

Si genera un campo esterno ad una frequenza nota con una
bobina.Simmetricamente a questa disponi due bobine collegate in serie e
avvolte in controfase in modo che il campo principale non induca su di esse
corrente.
Sotto una della bobine secondarie hai il campione di materiale che genera il
campo indotto , non simmetrico rispetto alle bobine secondarie.Quindi sulle
bobine secondarie hai una corrente che dipende solo dall'intensit� del campo
indotto dalle correnti parassite nel materiale.

Se il campo esterno di intensit� costante penetra di pi� hai correnti
indotte nel materiale pi� estese, hai una densit� di corrente inferiore
cio� campo indotto inferiore e quindi sulle bobine secondarie si rileva una
corrente inferiore.

Se il sistema diventa superconduttore la corrente delle bobine sale con un
gradino perch� le correnti indotte nel materiale sono tutte concentrate
sulla superficie.

Questo sostanzialmente � il metodo, che comunque non � semplice da
realizzare perch� il valore delle correnti � molto basso (tensioni
dell'ordine di 100 microvolt) e quindi diventa importante l'eliminazione del
rumore di fondo.

> Ciao
> Maurizio

Ciao
Andrea
Received on Thu Jan 06 2000 - 00:00:00 CET