比恩模型

✍ dations ◷ 2025-11-19 21:50:12 #比恩模型

比恩模型(Bean's model),或临界态模型(critical state model),是为了解释第二类超导体的磁化现象而提出的简化模型,由C·P·比恩于1962年发表。比恩模型可以在宏观上解释超导体被不可逆磁化的过程中出现的磁滞现象。

比恩模型考虑的是较强的磁通钉扎(英语:Flux pinning)导致涡旋(英语:Abrikosov vortex)静止不动的情况。若施加一个均匀的外部磁场,比恩模型假设超导体内部的磁场强度会随着深度增加呈线性递减,斜率为4πJc/c(高斯单位制下),其中Jc为临界电流密度。此电流代表的是为了抵抗外界磁场而在超导体内部感应出的电流。临界电流的值在比恩模型中只能取三种值:+Jc、-Jc或0。临界磁场H*被定义为恰好完全消除超导体内部迈斯纳相(即磁场为零的区域)所需的外加磁场。当外加磁场 H < H*,超导体未被外部磁场穿透的部分保持迈斯纳相,中心部分的磁场强度为零(右图中的红线)。当 H = H*,外部磁场正好完全穿透超导体,内部磁场分布如右图的橙线所示。继续在同一方向增加磁场强度并不会改变场强和深度的线性关系,而只会将其整体平移(右图的黄线);有人将其与沙堆(sandpile)进行类比:对于一个沙堆,若沙堆的坡度达到了一个“临界值”,继续向上堆沙子不会增加沙堆的坡度(若坡度继续增加,则沙堆可能会因为不稳定而崩塌),而只增加整体的高度。基于这种“临界”的想法,比恩模型有时也会被称作“比恩临界态模型”(Bean's critical state model)。

若撤去外加磁场,超导体的内部将留下剩磁。在逐渐减小正向磁场至零后渐渐增大反向磁场的过程中,超导体内部可以被划分为两个区域(右图中的绿线):靠近中心的区域的磁场梯度和撤去外场前保持一致,而靠近边缘的磁场梯度与其符号相反,大小一致。这是因为靠近中心的临界电流和靠近边缘的临界电流大小相等(均为Jc),方向相反。在反向磁场的强度增大到临界磁场H*以上(H = -H* 和 H < -H*)时,超导体内部再次只剩下一种临界态,磁场和临界电流的方向与之前 H = H* 时的方向正好相反(右图中的蓝线和紫线)。

虽然比恩假设临界电流密度Jc为常数(即  的条件下),但这只是一个比较粗略的估计。假设不同的临界电流密度可以在其他条件下得到更为精确的结果。例如,Kim 等人通过假设  正比于  对比恩模型进行推广,其理论计算结果与 Nb3Sn 的测量结果相比极为吻合。另外,计算磁化强度时,样品不同的几何形状也是必须考虑的一点。

相关

  • 色调明色调(Tint)与暗色调(Shade)。明色调,也有人称为含白度。暗色调,也有人称为含黑度。在色彩理论中,明色调是一种与白色颜色的混合,这减少了暗度。而暗色调是与黑色的混合,这增加
  • 垂直平分线垂直平分线,或称中垂线,指一垂直于某个线段且经过该线段中点之直线。两个成轴对称的点连成的线段被其对称轴垂直平分。中垂线亦可成为平角的角平分线。分别以该线段两端点为圆
  • 2016年3月伊斯坦布尔爆炸案 除特别注明外,此条目或章节的时间均以欧洲东部时间(UTC+2:00)为准。2016年3月伊斯坦布尔爆炸案是指于2016年3月19日发生在土耳其伊斯坦布尔市中心附近塔克西姆广场独立大街的
  • 侠圣侠圣可以指一系列电视剧及电影,原形皆为英国漫画人物谭西敏(Simon Templar(英语:Simon Templar)):
  • 威海港威海港是中国山东省的港口之一,位于山东半岛东北部黄海沿岸。威海港由六个港区构成,分别是威海湾港区、龙眼湾港区、蜊江港区、石岛港区、靖海湾港区、乳山头港区。其中威海湾
  • 中央区 (圣彼得堡)中央区(俄语:Центра́льный райо́н,罗马化:Tsentralny rayon)是俄罗斯圣彼得堡的一个区。它北面和东面到涅瓦河,南到支流运河(Обводный канал),西到豌
  • 东风-1短程弹道导弹东风一号(DF-1,早期代号1059)短程弹道导弹是中国按中苏双方秘密协议,根据苏联R-1(北约代号:SS-1 Scunner)/R-2(北约代号:SS-2 Sibling)型导弹仿制的一种短程地对地战术弹道导弹 。可
  • Dmost娱乐Dmost娱乐(韩语:디모스트엔터테인먼트、英语:Dmost Entertainment),是韩国的经纪公司。Dmost娱乐成立于2008年6月,创立时名为Chorokbaem (초록뱀테크)。 2011年2月,改名为On Air En
  • 白亚右月白亚右月是日本的插画家,曾就读于九州产业大学,后来在中途辍学。他曾担纲过爆裂天使的人物设计。
  • 口耳相传产品 · 定价 · 分销服务 · 零售 · 宣传品牌管理 · 大客户营销营销道德 · 营销效果营销调查 · 市场调查市场划分 · 营销战略市场优势 · 操纵市场水平整合 · 垂直整合市场流程外包 · 广告 · 品牌 · 宣传包销点 · 促销 · 推销直效营销 · 精准营销植入式营销印刷 · 出版 · 广播户外广告 · 互联网营销销售网点系统 · 赠品促销数码营销 · 广告游戏产品推广 · 品牌大使口碑营销 · 滴水式营销多层次营销 · 游击式营销伏击式营销