संक्रमण का तापमान
ज्ञात सुपरकंडक्टर्स के विशाल बहुमत में संक्रमण तापमान होता है जो रासायनिक तत्वों के 1 K और 10 K के बीच होता है, टंगस्टन का संक्रमण तापमान सबसे कम होता है, 0.015 K, और niobium उच्चतम, 9.2 K होता है। संक्रमण तापमान आमतौर पर बहुत संवेदनशील होता है। चुंबकीय अशुद्धियों की उपस्थिति। जस्ता में प्रति मिलियन मैंगनीज के कुछ हिस्से, उदाहरण के लिए, संक्रमण के तापमान को काफी कम कर देते हैं।
विशिष्ट गर्मी और तापीय चालकता
सामान्य स्थिति में एक ही तापमान पर एक ही सामग्री के साथ एक सुपरकंडक्टर के थर्मल गुणों की तुलना की जा सकती है। (सामग्री को एक बड़े पर्याप्त चुंबकीय क्षेत्र द्वारा कम तापमान पर सामान्य स्थिति में मजबूर किया जा सकता है।)
जब एक छोटी मात्रा में गर्मी को एक सिस्टम में डाला जाता है, तो कुछ ऊर्जा का उपयोग जाली कंपन (एक राशि जो सामान्य और सुपरकंडक्टिंग स्थिति में एक सिस्टम के लिए समान है) को बढ़ाने के लिए किया जाता है, और शेष को बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है चालन इलेक्ट्रॉनों की ऊर्जा। इलेक्ट्रॉनों के इलेक्ट्रॉनिक विशिष्ट हीट (सी ई) को इलेक्ट्रॉनों द्वारा सिस्टम के तापमान में वृद्धि के लिए उपयोग किए जाने वाले गर्मी के उस हिस्से के अनुपात के रूप में परिभाषित किया गया है। एक सुपरकंडक्टर में इलेक्ट्रॉनों की विशिष्ट गर्मी सामान्य और अतिचालक स्थिति में पूर्ण तापमान (टी) के साथ बदलती है (जैसा कि चित्र 1 में दिखाया गया है)। अतिचालक राज्य में इलेक्ट्रॉनिक विशिष्ट ऊष्मा (नामित सी ते (नामित सी) सामान्य स्थिति में से छोटी है एन) कम पर्याप्त तापमान पर, लेकिन सी es सी से भी बड़ा हो जाता है एन के रूप में संक्रमण तापमान टी सी से संपर्क किया गया है, जो बिंदु पर यह क्लासिक सुपरकंडक्टर्स के लिए C एन पर अचानक गिरता है, हालांकि उच्च-टी c सुपरकंडक्टर्स के लिए वक्र का T c के पास एक पुच्छल आकार होता है । सटीक मापों ने संकेत दिया है कि, संक्रमण तापमान से काफी कम तापमान पर, इलेक्ट्रॉनिक विशिष्ट गर्मी का लघुगणक तापमान के विपरीत आनुपातिक है। यह तापमान निर्भरता, सांख्यिकीय यांत्रिकी के सिद्धांतों के साथ, दृढ़ता से सुझाव देता है कि सुपरकंडक्टर में इलेक्ट्रॉनों के लिए उपलब्ध ऊर्जा के स्तर के वितरण में एक अंतर है, इसलिए नीचे एक राज्य से प्रत्येक इलेक्ट्रॉन के उत्तेजना के लिए एक न्यूनतम ऊर्जा की आवश्यकता होती है खाई के ऊपर एक राज्य के लिए अंतर। उच्च-टी सी सुपरकंडक्टर्स में से कुछ विशिष्ट गर्मी के लिए एक अतिरिक्त योगदान प्रदान करते हैं, जो तापमान के लिए आनुपातिक है। यह व्यवहार इंगित करता है कि कम ऊर्जा पर इलेक्ट्रॉनिक राज्य हैं; ऐसे राज्यों के अतिरिक्त सबूत ऑप्टिकल गुणों और सुरंग माप से प्राप्त किए जाते हैं।
नमूना के प्रति इकाई क्षेत्र का ताप प्रवाह तापीय चालकता (K) और तापमान प्रवणता = T: J Q = -K, T के उत्पाद के बराबर होता है, यह दर्शाता है कि ऊष्मा सदैव गर्म से प्रवाहित होती हुई कोलन क्षेत्र में जाती है। एक पदार्थ।
सामान्य अवस्था (K n) में तापीय चालकता सुपरकंडक्टिंग अवस्था (K s) में ऊष्मीय चालकता का रुख करती है क्योंकि तापमान (T) सभी सामग्रियों के लिए संक्रमण तापमान (T c) तक पहुँचता है, चाहे वे शुद्ध हों या अशुद्ध। इससे पता चलता है कि प्रत्येक इलेक्ट्रॉन के लिए ऊर्जा अंतर (for) तापमान के रूप में शून्य तक पहुंचता है (टी) संक्रमण तापमान (टी सी) के करीब पहुंचता है । यह इस तथ्य के लिए भी जिम्मेदार होगा कि सुपरकंडक्टिंग राज्य (C es) में इलेक्ट्रॉनिक विशिष्ट गर्मी संक्रमण तापमान के पास सामान्य स्थिति (C en) से अधिक होती है: जैसा कि तापमान संक्रमण तापमान (T c) की ओर बढ़ा है, सुपरकंडक्टिंग स्थिति में ऊर्जा का अंतर कम हो जाता है, थर्मली उत्साहित इलेक्ट्रॉनों की संख्या बढ़ जाती है, और इसके लिए गर्मी के अवशोषण की आवश्यकता होती है।
