Левитационные характеристики многослойных сверхпроводящих блоков

УДК 538.945(06)+ 539.2(06) Сверхпроводимость и физика наноструктур Ю.С. ЕРМОЛАЕВ, И.А. РУДНЕВ Московский инженерно-физический институт (государственный университет) ЛЕВИТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МНОГОСЛОЙНЫХ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ БЛОКОВ Влияние размеров сверхпроводящего блока на силу левитации важно для оптимизации сверхпроводниковых левитационных устройств [1]. Влияние количества образцов в сверхпроводящем блоке на силу левитации представляет интерес для понимания особенностей многообразцовых левитационных систем. На эксперименте измеряли зависимости силы левитации Fz от расстояния между магнитом и сверхпроводником z в режиме ZFC для нескольких сверхпроводящих блоков. Сверхпроводящие блоки состояли из нескольких образцов с размерами Ø14.3×2.0 мм и jc ≈ 7 кА/см2. С изменением количества образцов N в сверхпроводящем блоке изменялась толщина сверхпроводящего блока. В качестве источника магнитного поля использован магнит с полем Baz (z0) ≈ 0.4 Тл и размерами Ø25×13 мм. Из полученных зависимостей Fz (z) выделяли максимальную силу (соответствующую минимальному расстоянию z0 = 2 мм). Полученная таким образом зависимость максимальной силы Fz (z = z0, N) от количества образцов в блоке N (фактически от толщины блока) показана на рисунке. В работе [2] исследовали взаимосвязь силы Fz для одинарного образца и для блока состоящего из N = 2 образцов, и утверждают, что в ряде случаев сила Fz аддитивна, но не приводят применимость этого утверждения. Это утверждение для произвольного N имеет вид: , (1) где Z – толщина образца, Fz 1 – сила от единичного образца. Расчет силы Fz при различном количестве образцов в блоке по формуле (1) показан на рисунке. При N > 2 наблюдается значительное расхождение с экспериментом. Напрашивается вывод, что выражение (1) неприменимо, когда одни образцы экранируют поле магнита от других. Проведен расчет силы Fz (z, N) из предположения, что ближние к магниту образцы экранируют поле от дальних образцов. Токи в i-м образце индуцированы полем , (2) г Рис. Зависимость максимальной силы от количества образцов в сверхпроводящем блоке. Обозначения: ■ – экспериментальные данные; ● – расчет по (1); □ – расчет по (2-5). де Baz – z-я компонента поля магнита, R – радиус образца, zi – эффективное расстояние между i-м образцом и магнитом, Bz k – z-я компонента поля k-го образца, zik – эффективное расстояние между i-м и k-м образцами. Поле Bz k является намагниченностью и направлено противоположно Baz. Зная индуци­рую­щее токи поле, находим средний ток во всем образце , (3) где jc – плотность критического тока. Силу левитации вычисляем стандартным образом для каждого образца: , (4) где Bar – r-я компонента поля магнита. И, окончательно, для всего сверхпроводящего блока суммируем силу по всем образцам: . (5) Результаты расчета силы Fz по формулам (2–5) для разного коли­чества образцов в блоке приведены на рисунке, и, как видно, хорошо совпадают с эксперименталь­ными данными. На основе формул (2-5) проведены дополнительные расчеты, из которых можно сделать следующие выводы: при малых N, сила Fz растет линейно с ростом N; при больших N, сила Fz насыщается; при данных параметрах левитационной системы нецелесообразно брать суммарную толщину сверхпроводящего блока Z∙N больше примерно 6-10 мм (N = 3-5). Полученный результат согласует­ся с расчетом силы Fz в зависимости от толщины образца [3]. Работа поддержана Министерст­вом образования и науки РФ, грант № А04-2.9-150. Список литературы 1. Hull J.R. // Supercond. Sci. Technol. 2000. V.13. P.R1. 2. Yang W.M., Zhou L., Nicolsky R. // Supercond. Sci. Technol. 2003. V.16. P.451. 3. Navau C., Sanchez A. // Phys. Rev. B. 2001. V.64. ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 4

Похожие:

	Московский энергетический институт (технический университет) институт электротехники (иэт) Целью дисциплины является формирование систематических знаний фундаментальных принципов, определяющих структуру сверхпроводящих материалов...		Инструкция методическая Урок может состоять из нескольких теоретических блоков, которые студенту необходимо просмотреть для успешного выполнения урока, и...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Максимальный балл по каждому из блоков равен максимальному баллу дисциплины, при этом выбранный балл по каждому из блоков влияет...		Реферат На тему В настоящее время разработано большое количество новых сплавов золота, а так же технологические процессы нанесения покрытия золотом...
	Рабочая программа профессионального модуля проведение стандартных... Етствии с фгос по специальности спо 210413 Радиоаппаратостроение (базовой подготовки) в части освоения основного вида профессиональной...		Рабочая программа по географии составлена на основе федерального... Рабочая программа конкретизирует содержание блоков образовательного стандарта, дает примерное распределение учебных часов по крупным...
	141980, Московская область, Дубна, ул. Жолио Кюри,6 Основы технологии связывания (сращивания) протонированных пластин кремния с гидрофильными подложками при получении структур кремний...		Электродинамические методы анализа вибраторных излучателей в многослойных средах Работа выполнена на кафедре прикладной электродинамики и компьютерного моделирования физического факультета Федерального государственного...
	Определение предельных параметров многослойных ограждающих конструкций Мы с Вами уже знаем, как провести определение толщины утеплителя в тонкой мокрой системе утепления фасадов и проверить возможность...		Гигиеническая оценка производства многослойных углеродных нанотрубок... Работа выполнена в Государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Казанский государственный...
	Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Рассмотреть важнейшие экологические характеристики популяции: территорию, которую она занимает, численность, возрастной и половой...		Введение 3 определение интро- и экстроверсии 4 характеристики интровертов и экстравертов 5 Какие факторы определяют (формируют, детерминируют) личность человека? Каковы основные характеристики личности? До какой степени...
	Исследование состояло из 3- Х блоков: «Юный читатель»		2 3/271 «Параметры семантической характеристики слова в толковом словаре» «Параметры семантической характеристики слова в толковом словаре» аналитической ведомственной целевой программы “Развитие научного...
	Рабочая программа по искусству (музыка и изо) в 8 9 классах, состоит... Рабочая программа по искусству (музыка и изо) в 8 – 9 классах, состоит из двух блоков: музыка и изобразительное искусство		Реферат по теме: Статистические характеристики на уроке алгебры На уроке алгебры мы познакомились с темой «Статистические характеристики». Среднее арифметическое, медиана, размах и мода. Мода в...