전이 온도
알려진 초전도체의 대부분은 1K와 10K 사이의 전이 온도를가집니다. 화학 원소 중에서 텅스텐은 최저 전이 온도가 0.015K이고 니오브가 최고 9.2K입니다. 전이 온도는 일반적으로 매우 민감합니다. 자기 불순물의 존재. 예를 들어 아연의 백만 분율의 망간은 전이 온도를 상당히 낮 춥니 다.
비열 및 열전도율
초전도체의 열 특성은 정상 상태에서 동일한 온도에서 동일한 물질의 열 특성과 비교할 수 있습니다. (충분히 큰 자기장에 의해 저온에서 재료가 정상 상태로 강제 될 수 있습니다.)
소량의 열이 시스템에 투입 될 때, 일부 에너지는 격자 진동 (정상 및 초전도 상태의 시스템에 대해 동일한 양)을 증가시키는 데 사용되고 나머지는 증가하는 데 사용됩니다 전도 전자의 에너지. 전자의 전자 비열 (C e)은 시스템의 온도 상승에 대한 전자에 의해 사용 된 열의 해당 부분의 비율로 정의된다. 초전도체에서 전자의 비열은 정상 및 초전도 상태에서 절대 온도 (T)에 따라 달라집니다 (그림 1 참조). 초전도 상태 (지정된 C es) 의 전자 비열은 충분한 온도에서 정상 상태 (지정된 C en) 보다 작지만, 전이 온도 T c 에 접근하면 C es 가 C en 보다 커 집니다. 커브는 high-T c 초전도의 경우 T c 근처에서 커 스프 모양을 갖지만, 고전적인 초전도체의 경우 C en으로 갑자기 떨어집니다. 정확한 측정 결과, 전이 온도보다 상당히 낮은 온도에서 전자 비열의 로그는 온도에 반비례합니다. 이러한 온도 의존성은 통계 역학의 원리와 함께 초전도체에서 전자에 이용 가능한 에너지 레벨 분포에 차이가 있으므로 아래의 상태에서 각 전자의 여기에 최소 에너지가 필요하다는 것을 강력히 제안합니다 갭 위의 상태로 갭. 일부 high-T c 초전도체는 온도에 비례하여 비열에 추가적인 기여를합니다. 이 동작은 에너지가 낮은 전자 상태가 있음을 나타냅니다. 이러한 상태에 대한 추가 증거는 광학 특성 및 터널링 측정에서 얻습니다.
시료의 단위 면적당 열 흐름은 열전도도 (K)와 온도 구배 △ T: J Q = -K △ T 의 곱과 같습니다. 빼기 기호는 열이 항상 따뜻한 곳에서 차가운 곳으로 흐르고 있음을 나타냅니다. 물질.
정상 상태 (K n)에서의 열 전도성 은 온도 (T) 가 순수하거나 불순한 모든 재료 의 전이 온도 (T c)에 접근함에 따라 초전도 상태 (K s) 의 열 전도성에 접근한다. 이것은 각각의 전자에 대한 에너지 갭 (Δ)는 온도 (T)로 제로에 가까워 전이 온도 (T 방식 제안 C를). 이는 또한 초전도 상태 (C es) 의 전자 비열 이 전이 온도 근처의 정상 상태 (C en) 보다 높다는 사실을 설명합니다. 온도가 전이 온도 (T c) 쪽으로 상승함에 따라, 초전도 상태에서의 에너지 갭이 감소하고, 열 여기 된 전자의 수가 증가하며, 이는 열의 흡수를 필요로한다.
