Kapitel 6 Supraleitung
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370 <strong>Kapitel</strong> 6 <strong>Supraleitung</strong><br />
(b) Kritischer Strom von Typ-II-Supraleiter<br />
Typischer Mechanismus in dünnen Filmen oder Drähten der Breite/Dicke >λ L :<br />
der Transportstrom erzeugt Flusswirbel im Supraleiter<br />
(falls diese nicht schon aufgrund eines externen Magnetfeldes im SL sind)<br />
• Für I ≠0→ Lorentz-Kraft(dichte) auf Flusswirbel<br />
⃗f L = ⃗j × ⃗ Φ 0 (6.72)<br />
Abb. 6.30: Lorentz-Kraft auf Flusswirbel in einem stromdurchflossenen supraleitenden Film<br />
im B-Feld<br />
→ Flusswirbel wandern mit Geschwindigkeit ⃗v L<br />
→ Dissipation ∇V ⃗ = E ⃗ = B ⃗ × ⃗v L<br />
→ Kein Suprastrom(!) – falls Supraleiter perfekt homogen<br />
• Flusslinienverankerung (Pinning)<br />
(Punkt-/Linien)Defekte, Größenskala ξ Gl im Supraleiter<br />
→ normalleitend (oder schwach supraleitend)<br />
→ weniger Verlust an Kondensationsenergie,<br />
falls Kern der Flusslinien durch Defekt geht.<br />
→ Vortex ”haftet” an Defekt (pinning)<br />
→ Suprastrom > 0, solange ⃗ f Lorentz < ⃗ f Pinning<br />
kritische Stromdichte (wenn f ⃗ Lorentz = f ⃗ Pinning erreicht)<br />
= ’depinning’ Stromdichte<br />
→ reale Stromdichten bis zu einige 10 6 A/cm 3<br />
(HTS Dünnfilme, T=77 K) erreichbar – abhängig von Defektstruktur<br />
gezieltes Einbringen von Defekten → ’harte’ Supraleiter für Anwendungen
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