Критический ток

Крити́ческий ток

В сверхпроводниках, предельное значение постоянного незатухающего электрического тока в сверхпроводящем образце, при достижении которого вещество образца переходит в нормальное, несверхпроводящее состояние. Т. к. в нормальном состоянии вещество обладает конечным электрическим сопротивлением, то после перехода возникает рассеяние (диссипация) энергии тока, приводящее к нагреву образца.

В массивных сверхпроводниках I рода с размерами, много большими глубины проникновения магнитного поля, К. т. I_k соответствует току, который создаёт Критическое магнитное поле H_k на поверхности сверхпроводника. При этом сверхпроводник переходит в Промежуточное состояние, в котором часть вещества находится в нормальном, а часть — в сверхпроводящем состоянии. При наличии тока границы между сверхпроводящими и нормальными областями находятся в движении. В силу Мейснера эффекта магнитное поле становится переменным и возникает индукционное электрическое поле, обусловливающее диссипацию энергии в проводнике.

В случае сверхпроводников II рода различают два значения К. т. (I_k,1 и I_k,2). В идеальном сверхпроводнике (не содержащем дефектов кристаллической решётки) при I_k,1 магнитная индукция становится отличной от нуля, магнитное поле проникает в сверхпроводник. Проникшее поле имеет вид нитей с квантованным магнитным потоком, вокруг которых циркулируют сверхпроводящие токи (т. н. вихревые нити). Диссипация энергии в этом случае связана с изменением магнитного поля во времени из-за движения вихревых нитей и с соответствующим индукционным электрическим полем. В реальных сверхпроводниках II рода (с дефектами кристаллической решётки) омическое сопротивление возникает при I_k,2 > I_k,1 т. к. дефекты препятствуют движению вихревых нитей. Подробнее см. в ст. Сверхпроводимость.

С. В. Иорданский.