¿Cuál es el significado físico de la profundidad de penetración en Londres de los superconductores tipo II en estado mixto?

En un sentido práctico, un SC de tipo II se considera mejor como un “sistema de fase mixta donde, como Inna señala muy bien a continuación, la energía se reduce por la formación de vórtices en el material que se forma en regiones de SC más débil (donde la brecha se reduce), a menudo en los límites de grano o en vectores de celosía de cristal “débiles” que son forzados “normales” o fuera del estado SC por el campo magnético. Estas regiones “normales” reducen la energía general del sistema y así estabilizan el sistema con el resto del sistema en el estado SC. En resumen, utilizando una analogía de flujo de fluido, “reducen la presión” en el sistema.

En tal sistema de “estado mixto”, la Profundidad de penetración de Londres es más una construcción matemática que un verdadero descriptor de material, ya que realmente solo se aplica a la región que permanece en el estado SC. El flujo ESTÁ penetrando el material. Si el flujo puede moverse, PUEDE causar pérdidas debido al movimiento (Fuerza de Lorentz) y el material exhibe resistencia distinta de cero incluso a frecuencia cero. Todos los vórtices pueden, y lo hacen, precesar en respuesta a una corriente de frecuencia distinta de cero y, como tal, causar pérdidas de corriente alterna. Estas pérdidas pueden dar lugar a productos de intermodulación y son un problema importante con el uso de High Tc type II SC en entornos de muy baja señal rf / microondas.

Por otro lado, la estabilización del material mediante la formación de un estado mixto es invaluable en aplicaciones de alta potencia y aplicaciones de alto campo magnético: un material tipo I sufre una transición catastrófica y repentina del estado SC al estado resistivo normal. cuando es Hc (campo crítico) o Ic (corriente crítica) se excede con la necesidad de disipar energía considerable en un período de tiempo muy corto (las explosiones son comunes cuando se usan criógenos líquidos). Un tipo II es mucho más elegante y tolerante …