Пред.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 264 265 266 267 268 269 270 271 272 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 302 303 304 305 306 307 308 309 310 311 312 313 314 315 316 317 318 319 320 321 322 323 324 325 326 327 328 329 330 331 332 333 334 335 336 337 338 339 340 341 342 343 344 345 346 347 348 349 350 351 352 353 354 355 356 357 358 359 360 361 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374 375 376 377 378 379 380 381 382 383 384 385 386 387 388 389 390 391 392 393 394 395 396 397 398 399 400 401 402 403 404 405 406 407 408 409 410 411 412 413 414 415 416 417 418 419 420 421 422 423 424 425 426 427 428 429 430 431 432 433 434 435 436 437 438 439 440 441 442 443 444 445 446 447 448 449 450 451 452 453 454 455 456 457 458 459 460 461 462 463 464 465 466 467 468 469 470 471 472 473 474 475 476 477 478 479 480 481 482 483 484 485 486 487 488 489 490 491 492 493 494 495 496 497 498 499 500 501 502 503 504 505 506 507 508 509 510 511 512 513 514 515 516 517 518 519 520 521 522 523 524 525 526 527 528 529 530 531 532 533 534 535 536 537 538 539 540 541 542 543 544 545 546 547 548 549 550 551 552 553 554 555 556 557 558 559 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 571 572 573 574 575 576 577 578 579 580 581 582 583 584 585 586 587 588 589 590 591 592 593 594 595 596 597 598 599 600 601 602 603 604 605 606 607 608 609 610 611 612 613 614 615 616 617 618 619 620 621 622 623 624 625 626 627 628 629 630 631 632 633 634 635 636 637 638 639 640 641 642 643 644 645 646 647 648 649 650 651 652 653 654 655 656 657 658 659 660 661 662 663 664 665 666 667 668 669 670 671 672 673 674 675 676 677 678 679 680 681 682 683 684 685 686 687 688 689 690 691 692 693 694 695 След.
Макеты страниц
Распознанный текст, спецсимволы и формулы могут содержать ошибки, поэтому с корректным вариантом рекомендуем ознакомиться на отсканированных изображениях учебника выше Также, советуем воспользоваться поиском по сайту, мы уверены, что вы сможете найти больше информации по нужной Вам тематике ДЛЯ СТУДЕНТОВ И ШКОЛЬНИКОВ ЕСТЬ
ZADANIA.TO
Когда металлический кристалл непрерывно деформируется силами сдвига, он отвечает на это скольжением одюй плоскости атомов в кристалле вдоль другой. На рис. 7.19 схематически представлены две области такого металлического кристалла. Верхняя область скользит вдоль нижней области под действнем силы сдвига в указанном иаправленин. Ведущий край верхней области и участки за ним скользят вдоль нижней области, в то время как участки, расположеные еще дальше назад от этого края, еще не начали скользить. Такое отставание ирнводит к деформации кристаллической решетки в локализованной ббласти кристалла, в данном случае в плоской области, перпенднкулярной к направлению сдвига, которая расюространяется по кристаллу. Такой тип дислокации известеп как краевая дислокация. Можно построить очень простую модель этой ситуации, если считать, что нижняя область остается неподзижной, и ввести периодический потенциал, в котором атомы верхней области движутся. На рис. 7.20 показаны два слоя, непосредетвенно примыкающих к плоскости скольжения. Если шаг решетки в направлении плоскости скольжения обозначить через где через C помощью тривиального изменения масштабов уравнение (7.6.2) приводится к уравнению (7.1.4), описывающему механиеский маятник. Если сделать замены Рис. 7.19. Процесс скольженил. На этом примере мы ясно видим, как энергия упругости «пакапливается» в таких дислокациях. Пользуясь уравнением (7.2.6) и гамильтонианом, соответетвующим (7.6.3), мы паходим, что Рис. 7.20. равіа (в соответствия Интересно отметить, что, как было найдено из экспериментов, металы с низким значением Упорядоченная система, такая, как кристалл, позволяет нам в каждой точке области пространства, занятой системой, определить некоторую величину Существует много различных способов определения параметра порядка, и конкретный выбор обычно зависит от того специального свойства физической системы, которое надлежит изучить. Говорят, что среда находится в упорядоченном состоянии, если функция Функция Если плотность то Если Преимущество рассмотрения пространств, возникающих в качестве фактор-пространств, заключается в том, что они очень облегчают выделение подходящих гомотопических групп. А это в свою очередь помогает нам ренать вопрос о существовании подобных кинкам решений. Больцинство параметров порядка, которые обычно возикают в физике твердого тела, ассоциированы с групгой преобразований Вообще говоря, Существуют два физических явтепия, связанных с наличием упорядоченного состояния вецества, для нзучения которых уравнения СГ особенно полезны. Это ферромагнетизм и сверхпроводимость. Явление ферромагнетизма будет рассмотрено в разд. 7.7. В этом разделе, а также в разд. 7.8 мы рассмотрим явлепие сверхпроводимости. Впачале мы опишем физическое явление как таковое, а затеи изложим классическую теорню Ландау и Гинзурга, представленную в термипах комнлекснозначно’о параметра норядка. Когда мы вернемея к дальнейшеиу обсужденик сверхпроводимости в разд. 7.8, мы коснемся вопроса о квантовомеханическом туннелировании и эффекте Джозефжона. Это позволит нам развить некоторые необходимые квантовомсханические понятия. Когда температура, уменьшаясь, подходит к критической темпсратуре, магнитное поте, которое в нормальной фазе проннкало в метал, начиндет выталкиваться из сверхироводящего образца. Это выталкивание поля из образца, когда он из нормальной фазы ґереходит в снерхпроводящую, называетея эффектом Мейссера. Оказывается, что поле не лолиостью вытесняется, а проникает в образец на некоторую глубину Сверхіроводящее состояние представляет определенную термодинамическую фазу, отмсченную скачкообразным измененисм термодинамических величин, например свободной энергии, в условиях, когда температура пересекает критическую. Существенны элементом большинства теорий, которые были предпожены датя объяснения специальных свойств сверхпроводяцего состояния, Phe. 7.21 . является идея пар Купера, или свер хпроводяцих электронов. Пары Купера имеют пространственную протяженность порядка второй характеристической длины Вследствие межэлектронных сил притяжения, порожденных взаимодействием с ионной решеткой, электронный газ неустойчив к образованию пар Купера, и спаривание продолжается до тех пор, пока не будет достигнута некоторая точка равновесия. В результате бозонной природы пар образуетея система, состоящая из крупномасштабного конденсата куперовских пар, большинство из которых находится в самом нижнем энергетическом состоянии. Теперь ясно, почему сверхпроводники так резко отличаются от нормальных металлов. Одна из наиболее ранних и наиболее успешных феноменологических теорий, которая систематизировала эксперименталыные факты, известные ко времени ее создания, была построена Ландау и Гинзбургом. Она явилась плодом замечательной физической интуиции; краткий набросок, который мы помецаем ниже, связан со многими интерпретациями, сделанными много позже момента, когда теория была построена в ее оригинальном варианте. Действительно, только в 1959 году Горьков смог связать эту в высшей степени плодотворную теорию непосредственно с микроскопической теорией. интерпретируется, следуя исходной идее Шрёдингера, как локальная плотность сверхпроводящих электронов. Если материал состоит из областей, находящихся в нормальной фазе и в сверхпроводящей, то где После изменения масштаба и добавления физически безразличной постоянной величины выражение (7.6.10) можно переписать в виде в котором мы немедленно распознаем статическую, На рис. 7.22 показано различие в проникновении потоков магнитиого поля внутрь сверхпроводников I и II родов. В обоих случаях поток в конечном итоге выталкивается, но для материала II рода выталкивание происходит не при каком-то олределенном значении внешнего поля. Для сверхпроводника II рода существуют два критических значения внешнего поля: Поскольку вихри ассоциируются с тнологиескии аспектами уравнений, онисывающих состояцие сверхироводимости, не удивительно, что они будут еце пам встречаться при исследовании смежиых вопросов. В напем стедующсм иримере, относящсмся к ферромагнетизму, снова появятся внхри, и многие замечания этого раздела окажутся уместиыи также и та́м.
|
1 |
Оглавление
|