基本介紹
- 中文名:西爾斯比效應
- 外文名:Silsbee effect
簡介,導線中的西爾斯比效應,參見,
簡介
西爾斯比效應(英語:Silsbee effect),或西爾斯比定則(Silsbee rule),是弗朗西斯·B·西爾斯比(Francis B. Silsbee)在1916年發表的一個關於超導的結論:對於第一類超導體,超導臨界電流在超導體表面產生的磁場強度等於超導臨界磁場。大於臨界值的磁場會破壞超導態;大於臨界值的電流也會破壞超導體的超導狀態。臨界電流的大小取決於材料的種類以及幾何形狀(對於截面半徑為1毫米的導線,臨界電流可達100安培)。
導線中的西爾斯比效應
邁斯納效應效應的研究中發現,對超導體施加過強的磁場會破壞超導態;能夠施加的最大磁場被稱作超導臨界磁場 。實驗中測得超導臨界磁場與溫度有如下關係:
其中 表示絕對零度時的臨界磁場。
根據西爾斯比定則,臨界磁場的大小等於臨界電流所產生的磁場大小,即 (安培定律)。因此,導線截面的臨界半徑為
若電流為定值,升溫會導致臨界半徑也隨之增大,需要截面半徑更大的導線維持超導狀態。
CGS制下的臨界電流密度可以表示為:
其中表示超導體的表面厚度。代入 和 = 500 Å 可得大約 10A/cm數量級的電流密度。