ISSN:
1434-6036
Source:
Springer Online Journal Archives 1860-2000
Topics:
Physics
Description / Table of Contents:
Zusammenfassung Wir haben die differentielle Suszeptibilität im niederen Frequenzbereich als Funktion des angelegten Magnetfeldes für mehrere reine Supraleiter vom Typ I, z.B. für Sn, In, Tl, Pb und Hg, gemessen. Besonderer Wert wurde auf die Beobachtung von metastabilen (überhitzten oder unterkühlten) Zuständen gelegt. Wir erhielten experimentelle Werte für den Ginzburg-Landau-Parameterℵ bei der kritischen TemperaturT c und für geeignet definierte, von der Temperatur abhängige Parameter, mit denen wir den Grad des Überhitzens,ℵ sh(t), oder des Unterkühlens,ℵ sc(t), beschreiben. Der plötzliche Abfall vonℵ sh in der Nähe vonT c, den wir in Halbleitern mit einemℵ≪1, wie z.B. in Sn, In und Tl, beobachten, wird als Effekt der nichtlokalen Elektrodynamik erklärt. Cu-überzogene Proben von Sn und In konnten wir bei Temperaturen in der Nähe vonT c bis zum FeldH c2, aber nicht bis zum FeldH c3 unterkühlen. Wir haben auch die Parameterℵ undℵ(t) vom Typ I bis zum Typ II für eine Reihe von SnIn-Legierungen gemessen. Weiterhin haben wir für diese Legierungen sowie für reines Pb das Unterkühlen einer supraleitenden Oberflächenschicht unter das thermodynamisch kritische FeldH c beobachtet. Die gemessenenℵ-Werte werden mit theoretischen Voraussagen, die aus den Parametern des normalen Zustandes hergeleitet wurden, verglichen. Korrektionsterme für die Anisotropie der Energielücke und für Elektron-Phonon Retardierung liegen meistens unter 10%. Die starke Temperaturabhängigkeit vonℵ sh(t), die in allen untersuchten Proben beobachtet wurde, kann man nicht mit den gegenwärtigen Theorien erklären, sogar bei konzentrierten Legierungen, in denen Anisotropieeffekte eigentlich nicht auftreten dürften.
Abstract:
Résumé Nous avons mesuré la susceptibilité différentielle à basse fréquence de quelques supraconducteurs purs de type I (Sn, In, Tl, Pb, et Hg), en champ magnétique croissant ou décroissant, l'observation d'états métastables (superheating et supercooling) étant l'objet d'une attention particulière. Les valeurs expérimentales du paramètreℵ (de Ginzburg-Landau) à la temperature de transitionT c, ainsi que la variation en température des paramètres effectifs associés au superheating,ℵ sh(t), et au supercooling,ℵ sc(t), ont été obtenues et comparées à des estimations théoriques. La rapide décroissance deℵ sh au voisinage deT c, observée dans des matériaux ayantℵ≪1, tels que Sn, In et Tl, est interpretée comme étant une manifestation de l'électrodynamique non-locale. Un supercooling de l'état normal jusqu'au champ de nucléation en volumeH c2, et nonH c3, a été obtenu près deT c dans des échantillons de Sn et In recouverts d'une couche de cuivre. Nous avons aussi déterminé les paramètresℵ etℵ(t) pour une série d'alliages SnIn allant du type I au type II. Dans ces alliages et dans le plomb pur, on a observé et etudié le supercooling de l'état supraconducteur de surface au-dessous du champ critique thermodynamiqueH c. Les valeurs expérimentales deℵ sont comparées à des estimations déduites de certains paramètres de l'état normal obtenus à partir d'autres études à basse température. Les corrections liées à l'anisotropie du gap et à l'effet de retardement dans l'interaction electron-phonon sont généralement inférieures a 10% deℵ. La variation rapide deℵ sc(t) observée dans tous les materiaux étudiés en fonction de la température n'est pas expliquée par les théories actuelles, même dans les alliages concentrés où les effets d'anisotropie devraient disparaître.
Notes:
Abstract We have measured the low-frequency differential susceptibility of several pure type 1 superconductors, viz. Sn, In, Tl, Pb and Hg, as a function of increasing or decreasing applied magnetic fields. Special emphasis was placed on the observation of metastable (superheated and supercooled) states. Experimental values of the Ginzburg-Landau parameterℵ at the transition temperatureT c and of suitably defined temperature dependent parameters for superheating,ℵ sh(t), and for supercooling,ℵ sc(t), have been obtained and compared with theoretical estimates. The rapid drop inℵ sh close toT c observed in materials withℵ≪1 such as Sn, In, and Tl is interpreted as a manifestation of nonlocal electrodynamics. Supercooling of the normal state down to the bulk nucleation fieldH c2, rather thanH c3, has been achieved close toT c in Cu-plated samples of Sn and In. The parametersℵ andℵ(t) have also been determined for a series of SnIn alloys spanning the range between type I and type II behavior. Supercooling of the superconducting surface sheath below the thermodynamic critical fieldH c has been observed in these alloys as well as in pure Pb. The measured values ofℵ are compared with estimates based on normal state parameters extracted from independent low temperature experiments. Corrections for energy gap anisotropy and electron-phonon retardation are typically below 10%. The strong temperature dependence ofℵ sc(t), observed in all the materials studied, is not explained by present theories, even in the concentrated alloys where anisotropy effects should be washed out.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1007/BF02422376
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