比恩模型

✍ dations ◷ 2025-12-11 03:42:54 #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

  • 益康唑硝酸益康唑(英语:Econazole nitrate)是咪唑类抗真菌药物,被用来治疗足癣、花斑癣和股癣(Tinea cruris)等癣。 药膏商品《Picosone》含有这种物质。
  • 科尔逊-契尔卡塞攻势科尔逊-契尔卡塞战役(Battle of the Korsun-Cherkassy)是德国与苏联于1944年1月24日至2月16日发生的一系列战斗,作战序列单位分别是德国南方集团军及苏联乌克兰第1方面军及乌克
  • 伊日·丁斯特比尔伊日·丁斯特比尔(捷克语:Jiří Dienstbier,1937年8月20日-2011年1月8日),捷克政治人物,记者。丁斯特比尔是捷克斯洛伐克共产党时期的异见人士,1977年曾参与发起《七七宪章》,他也因
  • 日本石松日本石松(学名:)为石松科石松属下的一个种。
  • 约旦历史约旦历史开始于公元前90,000年,当时这个地区已经有人居住。约旦原是巴勒斯坦的一部分。先后被亚述、巴比伦、波斯和马其顿统治。7世纪属阿拉伯帝国版图。16世纪归属奥斯曼帝
  • 慕尼黑电影节慕尼黑电影节(英语:Munich International Film festival,德语:Filmfest München)是德国第二大电影节。1983年建立于德国慕尼黑,每年六月末七月初举行。2013年海报2009年海报主要
  • 派尔努县派尔努县 (爱沙尼亚语:Pärnu maakond,或称Pärnumaa)是爱沙尼亚西南部的一个县,西临里加湾,南邻拉脱维亚,北面为莱内县和拉普拉县,东面为耶尔瓦县和维尔扬迪县。面积5,419平方公里,是爱沙尼亚面积最大的县。2021年时人口为86,756人。首府派尔努。在帕尔努县有着已知的爱沙尼亚境内最早的人类定居点,位于从辛迪镇沿派尔努河上游两公里普利村附近。其历史可追溯至公元前8500年时的中石器时代。派尔努县划分为一个城市型市镇和6个乡村型市镇。
  • 圣母军圣母军(拉丁语:Legio Mariae;英语:Legion of Mary),又译圣母御侍团,是一个天主教教友团体,创立于1921年9月7日(圣母诞辰(英语:Nativity of Mary)的前一天)晚8点钟,爱尔兰都柏林城方济各街的迈拉大厦。创立者是杜辉(Frank Duff)。目前在全世界已经有超过300万的会员。圣母军强调效法圣母精神:“真诚的谦虚,绝对的服从,天使般温和,持续的祈祷,时时的刻苦,无瑕的纯洁,英勇的忍耐,天上的智慧,自我的牺牲,坚定孝爱天主,尤其效法圣母的信德”〔圣母军手册第三章
  • 人造人人造人可以指:
  • 绿锈绿锈可以指: