Superconduttori di tipo II
I superconduttori di tipo II sono tecnologicamente molto più utili.
La profondità di penetrazione in questi materiali è maggiore della
lunghezza di coerenza e pertanto essi rimangono nello stato di superconduzione
anche dopo la penetrazione del campo magnetico. I superconduttori di tipo II
possono sopportare campi molto forti e quindi trasportare correnti più
intense. Tutti i superconduttori di interesse tecnologico sono di questo tipo.
Negli anni '50 Aleksej A. Abrikosov pubblicò la teoria di base sul comportamento
di un superconduttore convenzionale di tipo II in presenza di campo magnetico.
Partendo dal lavoro di Ginzburg e Landau, Abrikosov riuscì a dimostrare
che il comportamento magnetico di un superconduttore di tipo II al di sotto
della temperatura critica dipende dalla intensità del campo applicato
e dalla temperatura.
Tale reazione può essere rappresentata da un diagramma di fase
magnetico, che mostra che un superconduttore convenzionale ha tre stati
magnetici distinti. Il primo è lo stato di Meissner, cioè lo stato
in cui il materiale espelle totalmente il flusso magnetico applicato. Questo
stato esiste fino a che non si supera un certo campo, detto campo critico
inferiore. Il secondo stato si presenta se il campo applicato viene
portato ad un livello più alto del campo critico inferiore. A questo
punto il campo magnetico può ancora penetrare nel superconduttore, ma
non completamente o uniformemente. La penetrazione nel materiale avviene per
mezzo di tubi di flusso discreti che formano intrusioni tubolari
del campione applicato. La meccanica quantistica dei superconduttori richiede
che ogni tubo di flusso porti la stessa quantità di flusso magnetico
(quanto di flusso). Il terzo stato si raggiunge se il campo magnetico
arriva a un secondo e più alto campo critico. Al di sopra di questo valore
lo stato superconduttivo viene totalmente distrutto.
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Fig. 2.4: diagramma di fase magnetico di un superconduttore del tipo
II |
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