ПРИМЕНЕНИЕ ЗАКОНА СОХРАНЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОТОКА В ИССЛЕДОВАНИИ КРИТИЧЕСКОГО
СОСТОЯНИЯ ОБРАЗЦА ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГО СВЕРХПРОВОДНИКА КОЛЬЦЕВОЙ ФОРМЫ 

Суворова Людмила Алексеевна, аспирант, Марийский государственный университет (г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 1), suv87L@mail.ru
Буев Андрей Романович, доктор технических наук, профессор, кафедра теоретической и прикладной физики, Марийский государственный университет (г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 1), suv87L@mail.ru 

538.945 

Цель работы: исследование кривой намагничивания в зависимости магнитного поля сверхпроводящего кольца BК(i) и магнитного поля соленоида BС(i) от скорости изменения магнитного потока через отверстие кольца. Материал и методы исследования: проведены эксперименты по измерению критического тока высокотемпературного сверхпроводящего (ВТСП) кольца индуктивным методом. Основная особенность индуктивного метода снятия кривых намагничивания заключается в том, что ВТСП-кольцо взаимодействует только с собственным магнитным полем, и отсутствует непосредственное воздействие внешнего магнитного поля на данный образец. Измеряется магнитное поле, создаваемое ВТСП-кольцом, который наводится путем введения внешнего магнитного потока в отверстие кольца с помощью соленоида с постоянным током. Одним из достоинств проведенных экспериментальных работ является то, что в эксперименте наглядно продемонстрировано действие двух законов, описывающих индуктивные токи и диапазоны действия этих законов. При этом показано, для ВТСП образцов при токах I < I2c выполняется закон сохранения магнитного потока; для образцов в резистивном (или частично резистивном) состоянии при токах I ≥ I2c выполняется закон
электромагнитной индукции. Поскольку на вещество кольца отсутствует непосредственное воздействие внешнего магнитного поля, из кривой намагничивания наблюдаем, что кривая магнитного поля кольца BК(i) проходит параллельно оси внешнего магнитного поля BС(i) и не зависит от скорости изменения магнитного потока. С помощью исследования хода кривой намагничивания от скорости изменения магнитного потока установлено явление эквидистантности кривых намагничивания при кратных скоростях изменения магнитного потока. В результате найдено новое соотношение для вольтамперной характеристики ВТСП для области токов, близких к критическому. При этом наиболее важным является то, что характер перехода не зависит от типа и структуры и микроструктуры сверхпроводника, а определяется только лишь законом сохранения магнитного потока. 

керамические высокотемпературные сверхпроводники, кольцевой образец, ток индукции, собственное магнитное поле, кривая намагничивания, закон сохранения магнитного потока, закон электромагнитной индукции, вольтамперная характеристика. 

1. Суворова, Л. А. Модель процесса перехода поликристаллического высокотемпературного сверхпроводника в критическое состояние / Л. А. Суворова, А. Р. Буев // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Физико-математические науки. – 2010. – № 3 (15). – С. 102–114.
2. Буев, А. Р. Исследование высокотемпературной сверхпроводимости с помощью нового бесконтактного метода / А. Р. Буев // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Сер. Естественные науки. – 2004. – № 5. – С. 98–104.
3. Пат. Российского агентства по патентам и товарным знакам РФ на изобретение. № 2244317. Способ бесконтактного измерения тока ВТСП и устройство для его реализации / Буев А. Р. – 02.12.2002, БИ № 1. 2005.
4. Пат. Российского агентства по патентам и товарным знакам РФ на изобретение № 2216805. Соленоид максимального магнитного поля / Буев А. Р., Игумнов В. Н., Иванов В. В. – 20.11.2003, БИ № 32, 2003.
5. Polak, M. Contactless measurement of voltage-current characteristics of high-Tc thin film superconductors / M. Polak, V. Windte, W. Schauer et al. // Physica C. – 1991. – Vol. 174. – P. 14–22.
6. Буккель, В. Сверхпроводимость / В. Буккель. – М. : Мир, 1975. – 102 с.
7. Polak, M. Magnetic field distribution above a superconducting YBaCuO sample as an indication of sample inhomogeneities / M. Polak, P. Kottman, M. Majoros et al. // Superconductor Science Technology. – 1990. – Vol. 3, № 2. – P. 67–71.
8. Evetts, J. E. Relation of critical current irreversibility to trapped flux and microstructure in polycrystalline YBa2Cu3O7 / J. E. Evetts, B. A. Glovacki // Cryogenics. – 1988. – Vol. 28. – P. 641.
9. Meszaros, S. Investigation of the coupling mechanism between superconducting grains in high-Tc superconductors / S. Meszaros, K. Vad, G. Halasz // Physica C. – 1990. – Vol. 167. – P. 139.
10. Huang, Z. J. The E-J characteristic of YBa2Cu3O7−δ in very low dissipation region / Z. J. Huang, Y. Y. Xue, H. H. Feng, C. W. Chu // Physica C. – 1991. – Vol. 184. – P. 371.
11. Жуков, А. А. Вольт-амперные характеристики керамического сверхпроводника Bi2Sr2Ca2Cu3O8+δ / А. А. Жуков, Д. А. Комарков, И. Миркович, В. П. Шабатин, В. В. Палачев // Сверхпроводимость: физика химия техника. – 1993. – Т. 6, № 4. – С. 743–749.