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超伝導体 ちょうでんどうたいsuperconductor

翻訳|superconductor

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

超伝導体
ちょうでんどうたい
superconductor

極低温において電気抵抗がゼロとなって超伝導を示す物体。外部磁場を加えたとき,超伝導がこわれるまで磁束が内部に侵入できないものを第一種超伝導体 (軟超伝導体) といい,超伝導状態のままで磁束が内部に侵入できるものを第二種超伝導体 (硬超伝導体) という。ニオブやバナジウムの単体,および他の合金や化合物の超伝導体,高温超伝導体は第二種,ニオブ,バナジウム以外の単体の超伝導体はほとんど第一種である。第二種超伝導体では外部磁場の強さ H がある値 (下部臨界磁場 Hc1 ) より大きくなると磁束が内部に侵入しだすが,H が上部臨界磁場 Hc2 に達するまでは超伝導が維持される。磁場を加えたときの両種の性質の違いは,超伝導体に特有な2つの長さの比,つまり磁場が侵入する深さを表わす侵入長 δ と,常伝導領域と超伝導領域が共存するときの境界の厚さ ξ との比 κ=δ/ξ によって決り,κ<1/√2 ならば第一種超伝導体,κ>1/√2 ならば第二種超伝導体である。第二種超伝導体を特徴づける混合状態 (磁場 HHc1HHc2 の状態) では,侵入した磁束は量子化されている。 1957年 A. A.アブリコソフは,この磁束が周期的に並ぶ (二次元格子) ことを理論的に示した。上部臨界磁場が非常に大きい値をとる第二種超伝導体は強い磁場を発生するので,超伝導磁石として利用される。 (→磁束量子 , ロンドン方程式 )

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