69570.fb2
идеи об одновременном существовании двух электронных жидкостей.
Ландау первым сопоставил два "странных" явления, сверхпроводимость и
сверхтекучесть — течение жидкого гелия II без трения через узкие капилляры, и
предположил, что они родственны. Сверхпроводимость — это сверхтекучесть весьма
своеобразной жидкости — электронной. Эта идея Ландау оказалась в высшей степени
плодотворной, на ее основе построено большинство теорий сверхпроводимости.
Следующий шаг был сделан одновременно советским физиком академиком
Н.Н.Боголюбовым и американскими физиками Д.Бардиным, Л.Купером и Дж. Шриффером.
Теория, разработанная ими, сводится, грубо говоря, к предположению о том, что
сверхпроводящие электроны в отличие от обычных объединены в пары, тесно
связанные между собой. Разорвать пару и разобщить электроны чрезвычайно трудно.
Такие мощные связи позволяют электронам двигаться в материале, помогая друг
другу и не встречая электрического сопротивления.
Ярким достижением в разработке теории сверхпроводимости являются работы ученика
Л.Д.Ландау члена-корреспондента АН СССР А.А.Абрикосова. Он, детально рассмотрев
один из "малоинтересных" частных случаев уравнения Гинзбурга — Ландау,
теоретически подтвердил давнюю догадку Шубникова о преимуществах сверхпроводящих
сплавов перед сверхпроводящими металлами. За разработку этой теории ее авторы
удостоены Ленинской премии, а теория получила мировое признание.
Когда основные положения ее были доложены Абрикосовым на Международной
конференции по низким температурам в Москве, в зале долго не смолкали
аплодисменты.
Итак, теория разработана, она утверждает, что в металлургических лабораториях со
дня на день должны появиться сплавы с предсказанными физиками чудесными
свойствами…
И вот в 1961 г. американский физик Дж. Кунцлер, исследуя сплав ниобия с оловом,
обнаруживает совершенно фантастические сверхпроводящие свойства этого
соединения. Оказалось, что даже самое сильное магнитное поле 8,8 Тл, имевшееся
тогда в Соединенных Штатах, не в силах разрушить сверхпроводимость сплава. (В
1961 г. в США крупнейший исследовательский электромагнит давал поле 8,8 Тл;
именно в его поле и проводились испытания нового сверхпроводника. Поле магнита,
как видно из статьи Кунцлера, оказалось недостаточным, чтобы "выключить"
сверхпроводимость.) Вскоре в Институте физических проблем под руководством
члена-корреспондента АН СССР Н.Е.Алексеевского было обнаружено несколько других
сверхпроводящих соединений и сплавов, обладающих удивительными свойствами…
Путь к сверхпроводящим магнитам, сверхпроводящим техническим устройствам был
открыт…
Уже через несколько лет были созданы магниты, о которых Камерлинг-Оннес мог
только мечтать: сверхпроводящие, легкие, дешевые, небольшие по габаритам, с
полем сначала 10, 12, а потом и 25 Тл. Они созданы в Институте атомной энергии
имени И.В.Курчатова, в Институте теоретической и экспериментальной физики.
Сверхпроводники, имеющие параметры Гинзбурга — Ландау более 1/√2, - это в
основном различные сверхпроводящие сплавы. Из теории ГЛАГ (В.Л.Гинзбург —
Л.Д.Ландау — А.А.Абрикосов — Л.П.Горьков) следует, что критические поля и
температуры сверхпроводников 2-го рода должны быть очень высокими. Открытие
Кунцлером сверхпроводимости у Nb3Sn блестяще подтвердило этот вывод. Как
выяснилось позже, критические поля многих сплавов (таких, например, как Nb3Ge,
V3Ga и др.) превышают 20…25 Тл. Эти сверхпроводники обладают по сравнению со
сверхпроводниками 1-го рода более высокими критическими полями и температурами.