Открытие сверхпроводников II рода (фаза Шубникова)

Вкратце излагается история экспериментального открытия сверхпроводников II рода (фазы Шубникова), осуществленного выдающимся физиком Л.В. Шубниковым и сотрудниками Украинского физико технического института (ныне ННЦ ХФТИ) в 1936—1937 гг. Приведены оценки этой работы и теории Абрикосова, объяснившей...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2008
Hauptverfasser:	Слёзов, В.В., Папиров, И.И., Шепелев, А.Г.
Format:	Artikel
Sprache:	Russisch
Veröffentlicht:	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України 2008
Schlagworte:	До 90-річчя Національної Академії наук України
Online Zugang:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14770
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Открытие сверхпроводников II рода (фаза Шубникова) / В.В. Слёзов, И.И. Папиров, А.Г. Шепелев // Наука та інновації. — 2008. — Т. 4, № 5. — С. 63-71. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

_version_	1859952185321717760
author	Слёзов, В.В. Папиров, И.И. Шепелев, А.Г.
author_facet	Слёзов, В.В. Папиров, И.И. Шепелев, А.Г.
citation_txt	Открытие сверхпроводников II рода (фаза Шубникова) / В.В. Слёзов, И.И. Папиров, А.Г. Шепелев // Наука та інновації. — 2008. — Т. 4, № 5. — С. 63-71. — рос.
collection	DSpace DC
description	Вкратце излагается история экспериментального открытия сверхпроводников II рода (фазы Шубникова), осуществленного выдающимся физиком Л.В. Шубниковым и сотрудниками Украинского физико технического института (ныне ННЦ ХФТИ) в 1936—1937 гг. Приведены оценки этой работы и теории Абрикосова, объяснившей её результаты, крупнейшими в мире специалистами по сверхпроводимости. Отмечается масштаб воздействия этого открытия на современную физику и технику. Коротко освітлюється історія експериментального відкриття надпровідників II роду (фази Шубнікова), зробленого видатним фізиком Л.В. Шубніковим з співробітниками в Українському фізико-технічному інституті (нині ННЦ ХФТІ) в 1936—1937 рр. Наведені оцінки цієї роботи і теорії Абрикосова, що пояснила її результати, видатними спеціалістами по надпровідності. Відмічається масштаб впливу цього відкриття на сучасну фізику і техніку. A short history of the experimental discovery of superconductors of II kind (Shubnikov phase) that was made by the notable physicist L.V.Shubnikov and his colleagues at the Ukrainian Institute of Physics and Technology (now NSC KIPT) in 1936—1937 is presented. Appreciation of the value of this work and the Abrikosov theory that explained this research study by the prominent specialists in the field of superconductivity is given. The great importance of this discovery for the contemporary physics and current technology is emphasized.
first_indexed	2025-12-07T16:17:17Z
format	Article
fulltext	В 2011 г. научная общественность будет от� мечать 100�летний юбилей открытия Камер� лингом Оннесом [1] сверхпроводимости в чистых металлах. Сверхпроводимость — ши� роко распространенное явление: более двадца� ти чистых металлов и тысячи сплавов и соеди� нений при понижении температуры ниже кри� тической Тк скачком теряют электрическое сопротивление до величины удельного элект� росопротивления, меньшей 10–23 Ом·см. Напом� ним, что удельное электросопротивление та� кого хорошего проводника, как чистая медь, в области температур вблизи абсолютного нуля составляет приблизительно 10–9 Ом·см. Значе� ния Тк для чистых сверхпроводников варьиру� ются в широком интервале температур от 0,01 К для W до 9,2 К для Nb. Необходимо отметить, что явление сверх� проводимости было загадкой для крупнейших физиков мира около 50 лет. В 1914 г. Камер� линг Оннес [2] обнаружил, что при достиже� нии внешним магнитным полем порогового значения, Нк в чистых сверхпроводниках про� исходит резкое разрушение сверхпроводи� мости, когда электросопротивление скачком меняется от нуля до значения, характерного для нормального состояния металлов при Т > > Тк. Величина Нк зависит от температуры и конкретного сверхпроводника (диапазон из� менения Нк вблизи абсолютного нуля темпе� ратур от 1 Э для W до 2000 Э для Nb). Кроме резкого исчезновения электросоп� ротивления при охлаждении чистого сверх� проводника ниже Тк в нем существенно меня� ются и магнитные свойства. В 1933 г. Мейс� снер и Оксенфельд [3] обнаружили, что магнитное поле Н < Нк в чистый сверхпро� водник не проникает, и магнитная индукция в нем В = 0. 63 В.В. Слёзов, И.И. Папиров, А.Г. Шепелев Национальный научный центр "Харьковский физико�технический институт", Харьков ОТКРЫТИЕ СВЕРХПРОВОДНИКОВ II РОДА (ФАЗА ШУБНИКОВА) © В.В. СЛЁЗОВ, И.И. ПАПИРОВ, А.Г. ШЕПЕЛЕВ, 2008 Наука та інновації. 2008. Т 4. № 5. С. 63–71. Вкратце излагается история экспериментального открытия сверхпроводников II рода (фазы Шубникова), осущес� твленного выдающимся физиком Л.В. Шубниковым и сотрудниками Украинского физико�технического института (ныне ННЦ ХФТИ) в 1936—1937 гг. Приведены оценки этой работы и теории Абрикосова, объяснившей её результаты, крупней� шими в мире специалистами по сверхпроводимости. Отмечается масштаб воздействия этого открытия на современную физику и технику. К л ю ч е в ы е с л о в а: сверхпроводники II рода, магнитные системы, электротехника, термоядерные реакторы, уско� рители частиц, медицинская диагностика, скоростной транспорт, магнитная сепарация. Научили горькие уроки — есть в своем отечестве пророки. Смелость их берет все города, правда, запоздало иногда. Е. Евтушенко, "Между городом Да и городом Нет" N 5-08.qxd 06.11.2008 14:44 Page 63 Дальнейшие экспериментальные исследо� вания показали, что поведение сверхпроводя� щих сплавов в магнитном поле кардинально отличается от поведения чистых сверхпро� водников. В соответствии с современными представ� лениями о сверхпроводимости для соотноше� ния между глубиной проникновения магнит� ного поля в сверхпроводник λ и длиной коге� рентности ξ между электронами в парах существует критическое значение постоянной Гинзбурга—Ландау Fк = λ / ξ = 1/ 2. При F < < Fк поверхностная энергия на границе между нормальной и сверхпроводящей фазами поло� жительна. Это сверхпроводники I рода — в ос� новном, чистые металлы, в которых при Нк происходит фазовый переход первого рода. При F > Fк эта энергия отрицательна — это свер� хпроводники II рода (в основном, сплавы), в которые внешнее магнитное поле проникает постепенно, начиная с Н = Нк1, в виде решетки "вихрей Абрикосова". При Нк2 происходит полное разрушение сверхпроводимости. Однако для понимания сверхпроводимости II рода также потребовалось около 20 лет. Рассмотрим, как развивались эксперимен� тальные исследования. 1. В 1929—1930 гг. де Гааз и Вoогд, сотруд� ники лаборатории Камерлинга Оннеса, впер� вые нашли отличие в поведении сверхпрово� дящих сплавов от чистых сверхпроводников в магнитном поле [4, 5]. По данным исследова� ния электросопротивления разрушение свер� хпроводящих поликристаллов Bi—Tl, Sn—Bi, Sn—Cd, Pb—Tl, Pb—Bi, Sb—Sn магнитным по� лем происходило в очень широком интервале магнитных полей, а не скачком, как у чистых сверхпроводников. Авторы справедливо ука� зали, что в случае эвтектик (Sn—Bi, Sn—Cd, Pb—Bi) образцы представляли собой смесь 2�х фаз, одна из которых шунтировала весь обра� зец. Отличие же в разрушении магнитным по� лем исследованных ими сверхпроводящих сплавов Sn с 40 % Sb и Pb с 67 % Tl по отноше� нию к чистым сверхпроводникам авторы от� несли к возможному влиянию неоднороднос� тей в образцах. 2. 26 октября 1934 г. Мендельсон с сотруд� никами направили в наиболее рейтинговый в то время журнал "Nature" статью об исследо� вании зависимости индукции от магнитного поля в чистых сверхпроводниках Hg, Sn, Pb и сплавах Pb—Bi, Sn—Cd, Sn—Bi (опубликова� но 17 ноября 1934 г. [6]). Оказалось, что при постоянной температуре Т < Тк "в большинст� ве случаев изменение индукции не происходит при определенной величине магнитного поля, а растягивается на интервал поля в 10—20 % от порогового значения". 22 декабря 1934 г. на заседании Королевс� кой Академии Наук Нидерландов де Гааз и Казимир�Йонкер [7] впервые обосновано со� общили о том, что в поликристаллах сплавов Bi с 38 % Tl и Pb с 65 % Tl наблюдается пос� тепенное проникновение внешнего магнитно� го поля внутрь сверхпроводника. Было пока� зано, что в сплавах существует 3 характерных поля. По мере увеличения внешнего поля только начиная с некоторого его значения (су� щественно меньшего критического поля, пол� ностью разрушающего сверхпроводимость, и поля, которое начинает постепенно разрушать сверхпроводимость по данным электросопро� тивления) происходит проникновение магнит� ного поля в сверхпроводящий сплав. Так, нап� ример, для Pb с 65 % Tl при Т = 3,5 К начало проникновения магнитного поля происходи� ло при 35 Э (до этой величины поля эффект Мейсснера выполнялся), а полному разруше� нию сверхпроводимости соответствовало поле 347 Э (заметим, что начало разрушения свер� хпроводимости по данным электросопротив� ления возникало при 113 Э). Авторы измерили и температурную зависимость всех 3�х полей. Еще до этого выступления эти авторы 7 де� кабря 1934 г. направили свои результаты в журнал "Nature", опубликовавший статью 5 ян� варя 1935 г. [8]. Подробная статья также была опубликована в январе 1935 г. в единственном на то время специализированном низкотемпе� � До 90-річчя Національної академії наук України Наука та інновації. № 5, 200864 N 5-08.qxd 06.11.2008 14:44 Page 64 ратурном журнале Comm. Phys. Lab. Univ. Lei� den [9]. Именно наблюдение этих авторов как пионерское было изложено в первой в мире монографии по сверхпроводимости Шенбер� га [10]. 13 апреля 1935 г. Рябинин, Шубников [11] в том же "Nature", где ранее публиковалась за� метка де Гааза и Казимир�Йонкера [8], опуб� ликовали свой материал об исследовании 2�х образцов Pb с 67 % Tl и Pb с 35 % Bi, где подт� верждалось, что до определенного магнитного поля оно в сплав не проникает, поcле чего до поля разрушения сверхпроводимости проис� ходит постепенное увеличение проникнове� ния поля. Этими авторами было введено соот� ветствующее обозначение этих полей Hк1 и Hк2. В более подробной статье [12], направленной в печать 27 января 1935 г. (т.е. спустя почти 2 месяца после направления в печать статьи де Гааза и Казимир�Йонкера [8]), Рябинин и Шубников для того же образца Pb с 67 % Tl измерили температурную зависимость Hк1, Hк2 и поля тока Hj. При этом авторы, подобно то� му, как ранее указывали де Гааз и Вогдт [4, 5], не исключили возможность того, что "необыч� ное поведение сверхпроводящих сплавов мо� жет вызываться их неоднородностью, кото� рая может объясняться распадом твердого расствора и образованием новой сильнодиспе� рсной фазы" [12]. В статьях 1936 г. [13] и 1937 г. [14] Шубни� ков, Хоткевич, Шепелев, Рябинин повторили: "В нашей первой работе по исследованию свер� хпроводящих сплавов мы указали на возмож� ность объяснения необычных магнитных свойств сверхпроводящих сплавов тем, что твердые растворы при низкой температуре распада� ются". 18 мая 1935 г. Мендельсон и Мур [15] в том же "Nature" также подтвердили наличие двух полей в сплаве Pb с 70 % Bi и ввели гипотезу о "губке Мендельсона" (подробней см. [16]), которая доминировала 20—25 лет при объяс� нении свойств сверхпроводящих сплавов, хо� тя оказалось ошибочной [17]. Гипотеза своди� лась к тому, что в сплавах присутствуют неод� нородности состава, структуры и внутренних деформаций, вследствие чего образуются многосвязные тонкие образования с аномаль� но высокими критическими полями, которые служат токовыми путями. 3. Оценка работ де Гааза с сотр. [7—9], Ряби� нина, Шубникова [11, 12] и Мендельсона, Му� ра [15] была дана специалистами по сверхпро� водимости того времени только в двух публи� кациях. Шубников, Хоткевич, Шепелев, Рябинин в статьях [13, 14] указали: "Де Гааз и Казимир� Йонкер [8, 9] впервые нашли, что для сплавов PbTl2 и Bi5Tl3 существует критическое маг� нитное поле, которое проникает в сплав, но не разрушает сверхпроводимости, почему оно значительно ниже критического магнитного поля, при котором сплав приобретает омичес� кое сопротивление". Шенберг во 2�м издании своей монографии [18] отметил: "Де Гааз и Казимир�Йонкер [8], применяя висмутовые измерители поля, пока� зали, что на самом деле магнитное поле начи� нает проникать в сплав задолго до того, как оно достигнет величины, достаточной для восстановления первых следов сопротивления. Это проникновение оказывается почти пол� ным в полях такого же порядка величины, как и для чистых элементов. Подобные результа� ты получили Мендельсон и Мур [15], а также Рябинин и Шубников [11, 12]". 4. Несмотря на то, что большинство вышеу� казанных экспериментальных исследований было опубликовано в широко известных жур� налах "Nature" и "Comm. Phys. Lab. Univ. Lei� den", на эти работы практически никто не ссылался. Не случайно в своей Нобелевской лекции В.Л. Гинзбург [19], обсуждая свою с Ландау феноменологическую теорию свер� хпроводимости [20], заметил, что в отноше� нии сверхпроводящих сплавов в то время "по� нимания ситуации не было, и мы с Ландау, как и многие другие, считали, что сплавы — "дело грязное" и не интересовались ими, ограничив� До 90-річчя Національної академії наук України Наука та інновації. № 5, 2008 65 N 5-08.qxd 06.11.2008 14:44 Page 65 шись материалами с F> Fc, для которых σns > 0, т.е. сверхпроводниками I рода". Позже (со ссыл� кой на работу Шубникова с сотрудниками [14]) указывалось, что "наиболее яркое применение теории Гинзбурга—Ландау [20] относится к описанию свойств сверпроводящих сплавов" [21]). 5. Из фазовых диаграмм (см., напр., [22]) следует, что все изучавшиеся в рассмотрен� ных работах образцы (кроме образцов Pb—Tl) были неоднофазными, т.е. исследованные об� разцы были явно неоднородными. В 1936—1937 гг. Шубниковым, Хоткевичем, Шепелевым, Рябининым [13, 14] были опуб� ликованы результаты детального исследова� ния магнитных свойств тщательно приготов� ленных однофазных монокристаллов сплавов Pb—Tl (0,8; 2,5; 5; 15; 30 и 50 %) и Pb—In (2; 8 %). Именно в этой работе авторами впервые было убедительно показано что: 1) Существует граница по концентрации примеси в сверхпроводящих сплавах, до кото� рой их магнитные свойства подобны магнит� ным свойствам чистых сверхпроводников (полный эффект Мейсснера при полях, мень� ших критических, и резкое разрушение свер� хпроводимости при дальнейшем увеличении поля) (рис. 1). При увеличении концентрации примеси за эту границу (в рамках современных представ� лений — с ростом параметра Гинзбурга—Лан� дау F= λ / ξ) магнитные свойства сплавов рез� ко отличаются: эффект Мейсснера существует только до магнитного поля H < Нк1. С ростом поля сплавы остаются сверхпроводящими до H < Нк2, но при этом магнитное поле постепен� но проникает в образец (рис. 2). Интервал между Нк1 и Нк2 расширяется с уве� личением концентрации примеси — Нк1 умень� шается, а Нк2 растет (с увеличением параметра F) (см. рис. 3). 2) Столь необычные магнитные свойства сверхпроводников не могут быть объяснены гистерезисными явлениями, т.к. именно при высоких увеличивающихся и уменьшающих� ся полях явление довольно хорошо обратимо, и гистерезис довольно мал. 3) Разность свободной энергии намагни� ченного и нормального сверхпроводника да� ется площадью кривой �F = � MdH, где М — намагниченность, а разность энтропии произ� водной . Подсчет разности энт� ропий, произведенный для сплавов, показы� вает, что в этом случае так же, как и в случае чистых металлов, это величины одного поряд� ка, подобным образом зависящие от темпера� туры. Поэтому скачок теплоёмкости в нуле� вом магнитном поле для сплава сопоставим с чистым сверхпроводником 4) Показано, что по рентгеновским исследо� ваниям сверхпроводящих сплавов отсутствует распад твердого раствора (сплавы однофазны). Это противоречило предыдущим представле� ниям о том, что их особые сверхпроводящие свойства вызваны влиянием неоднородностей. Таким образом, именно в этих работах Шубникова, Хоткевича, Шепелева, Рябинина впервые был сделан правильный вывод о су� ществовании нового типа сверхпроводников в противоположность более ранним работам [4—9, 11, 12, 15], в том числе и работам Ряби� нина, Шубникова 1935 г., которые обосновы� вали получавшиеся до того результаты неод� нородностями состава и структуры образцов. До 90-річчя Національної академії наук України Наука та інновації. № 5, 200866 Рис. 1. Зависимость индукции от магнитного поля в мо� нокристаллических сверхпроводниках: чистый свинец (а) и сплав Pb с 0,8 % Tl (б) [13, 14] N 5-08.qxd 06.11.2008 14:44 Page 66 Отметим, что первой диссертационной ра� ботой, защищенной в Криогенной лаборато� рии Л.В. Шубникова, была диссертация Г.Д. Шепелева "Магнитные свойства сверхпро� водящих сплавов" (1938 г.), посвященная имен� но этой тематике. Обсуждаемое открытие сопровождалось творческой драмой и большой человеческой трагедией, повлиявшей не только на судьбы двух великих ученых — Л.Д. Ландау и Л.В. Шуб� никова, — но и, несомненно, на развитие фи� зики. Нобелевский лауреат В.Л. Гинзбург в своем выступлении на Международной кон� ференции "Фундаментальные проблемы высо� котемпературной сверхпроводимости" (2004 г.) отметил: "Л.В. Шубников с учениками и колле� гами всего за несколько лет успел сделать очень много, особенно нужно упомянуть иссле� дования сверхпроводящих сплавов и фактичес� кое открытие сверхпроводников II рода. Уве� рен, что Шубников добился бы еще многих дру� гих успехов в науке, и тем горше думать о его безвременной (в возрасте всего 36�ти лет!) и совершенно безвинной гибели под топором сталинского террора." [23]. Творческая драма заключалась в том, что большой друг Л.В. Шубникова — Л.Д. Лан� дау, — с которым они обсуждали все работы ла� боратории, не признал экспериментальное отк� До 90-річчя Національної академії наук України Наука та інновації. № 5, 2008 67 Рис. 2. Зависимость индукции от магнитного поля в мо� нокристаллах сверхпроводящих сплавов: Pb с 2,5 % Tl (а) и Pb с 5 % Tl (б) [13, 14] Рис. 3. Изменение критических магнитных полей Нк1 и Нк2 для сплавов PbTl при изменении концентрации при� меси Tl. Пунктирная кривая — Нк для чистого свинца [13, 14] N 5-08.qxd 06.11.2008 14:44 Page 67 рытие Шубникова с сотрудниками [13, 14] ни в 1936—37 гг., ни в 1950 г., когда он с В.Л. Гинз� бургом создал феноменологическую теорию сверхпроводимости [20], где и был введен па� раметр Гинзбурга—Ландау F. В публикации 1997 г., названной "Сверхпроводимость и сверх� текучесть (что удалось и чего мне не удалось сделать)", Гинзбург обсуждая теорию [20], определенно указал: "Таким образом, возмож� ность существования сверхпроводников II рода мы, фактически, просмотрели" [24]. Большая человеческая трагедия заключа� лась в том, что в 1937 г. Шубников был безос� новательно арестован и решением Ежова и Вышинского от 28.10.1937 г. расстрелян (реа� билитация произошла через 20 лет). Ландау был арестован весной 1938 г. уже как сотруд� ник Института физических проблем, однако через год был вызволен из тюрьмы под пору� чительство П.Л. Капицы (Ландау так же был посмертно реабилитирован только в 1990 г.). 6. Первая ссылка на работу Шубникова, Хот� кевича, Шепелева, Рябинина как на пионерс� кую содержится в статье А.А. Абрикосова [25], опубликованной через 20 лет, где автор на ос� нове экспериментальных результатов Шуб� никова, Хоткевича, Шепелева, Рябинина [14] построил теорию сверхпроводников II рода, которая смогла описать (даже количественно) эти экспериментальные результаты. Оказалось, что термодинамическое крити� ческое поле Нк примерно равно среднему гео� метрическому полей Нк1 и Нк2: Таким образом, чем больше F, тем меньше величина Нк1 и тем больше Нк2, что соответ� ствует экспериментальным результатам Шуб� никова с сотрудниками [13, 14]. При этом в то время как в сверхпроводниках I рода разру� шение сверхпроводимости совершается по механизму фазового перехода первого рода, в сверхпроводниках II рода при Нк1 и Нк2 имеют место фазовые переходы второго рода. Триумфальное признание работ Шубнико� ва, Хоткевича, Шепелева, Рябинина началось с Международной конференции по сверхпро� водимости (США, 1963 г.), где Решением кон� ференции из 350 специалистов по сверхпрово� димости под председательством единственно� го дважды Нобелевского лауреата по физике Дж. Бардина было признано [26]: "Следует отметить, что наше теоретическое понима� ние сверхпроводников II рода связано в основ� ном с Ландау, Гинзбургом, Абрикосовым и Горь� ковым, а первые определяющие эксперименты были выполнены в 1937 г. Шубниковым". На конференции "Superconductivity in Sci� ence and Technology", состоявшейся в США в 1966 г., Дж. Бардин, излагая историю свер� хпроводников II рода, отметил [27]: "Явление было открыто экспериментально русским фи� зиком Шубниковым [13] около 1937 г.". Приведем оценку работы Шубникова с сот� рудниками классиком низкотемпературной физики Мендельсоном: "Сделать однородный сплав без дефектов решетки исключительно трудно. Из всех групп, занятых низкотемпе� ратурными исследованиями в тридцатых го� дах, группа Л.В. Шубникова в Харькове имела, очевидно, наилучший комплекс знаний в облас� ти металлургии" [28]. В известном двухтомнике "Superconductivi� ty", изданном в 1969 г., Нобелевский лауреат Ф. Андерсон [29] указал, что Запад недооце� нивал работу Абрикосова [25] и эксперимен� ты Шубникова, Хоткевича, Шепелева, Ряби� нина [14], "которые вместе обосновали и почти завершили науку о сверхпроводниках II рода". В статье "Сверхпроводники II рода. Экспери� менты" [30] специалист в области сверхпро� водимости Б. Серин начал описание ранних исследований сверхпроводников II рода сло� вами: "Первые основовопологающие экспери� менты были сделаны Шубниковым с сотруд� никами [13, 14] в 1937 г.". 40 лет тому назад Нобелевский лауреат П. Де Жен [31], со ссылкой на работу Шубникова с сотрудниками 1937 г., ввел определение "фаза До 90-річчя Національної академії наук України Наука та інновації. № 5, 200868 .≈≈ æ ·22 1 k k k k H H H H N 5-08.qxd 06.11.2008 14:44 Page 68 Шубникова", которое широко используется ми� ровой научной общественностью. В докладе на Симпозиуме, проходившем в США в 1986 г. под председательством Дж. Бар� дина и посвященном 75�летию со дня откры� тия сверхпроводимости, известный специа� лист Т. Берлинкорт [17] указал, что "Шубников с сотрудниками [14] сделали решающий экспе� римент и правильно его интерпретировали". Созданная Л.В. Шубниковым с сотрудни� ками [13, 14] и А.А. Абрикосовым [25] кон� цепция сверхпроводников II рода вошла в Зо� лотой фонд мировой науки и излагается во всех монографиях, посвященных сверхпрово� димости. Авторы теории сверхпроводимости Гинзбурга—Ландау [20] и основанной на ней теории сверхпроводников II рода Абрикосова [25], базирующейся на экспериментальных результатах Шубникова, Хоткевича, Шепеле� ва, Рябинина [14], как известно, получили Нобелевскую премию в 2003 г. 7. Интересно, что все открытые за послед� ние почти полвека сверхпроводники, начиная с Nb3Sn и кончая ВТСП купратами, фуллерена� ми, MgB2, являются сверхпроводниками II ро� да. Оценки показывают, что вблизи абсолютно� го нуля температур величина Нк2, например у купратов, может превышать многие сотни кЭ. Отметим также, что в последнее время во всем мире сверхпроводники II рода начали широко применяться во многих областях нау� ки и техники: еще 20 лет тому назад в мире насчитывалось более тысячи сверхпроводящих соленоидов из Nb—Ti с отверстием 1 м для ЯМР�иссле� дований всего тела человека; около 6 лет тому назад в США и Дании на� чали эксплуатироваться 3 линии электро� передач на Bi—ВТСП; заметный прогресс достигнут на пути соз� дания поездов на магнитной подвеске — в де� кабре 2003 г. в Японии зафиксирована ско� рость 581 км/ч; без сверхпроводников II рода невозможно создать ни одну крупную магнитную систе� му. В качестве примера упомянем магнит� ную систему (около 2 тысяч сверхпроводя� щих соленоидов) Большого адронного кол� лайдера длиной 27 км [32]), а также круп� нейший в мире сверхпроводящий соленоид длиной 13 м, внутренним диаметром 6 м с магнитным полем 4 Т и запасенной энерги� ей 2,5 ГДж [33], созданный для Мюонного спектрометра. Учитывая вышеизложенное, в 2001 г. Пре� зидиум НАН Украины принял Постановле� ние об учреждении премии имени Л.В. Шуб� никова за выдающиеся работы в области экс� периментальной физики. Отметим также, что в США учреждено почетное звание "шубнико� вский профессор", которым отмечен директор Центра прикладной сверхпроводимости Д. Лар� балестиер. Понимая, что роль и значение сверхпровод� ников II рода будут еще больше возрастать, охватывая все больше областей науки и тех� ники, считаем целесообразным установить на главном корпусе старой площадки Института соответствующую Мемориальную доску: "Впервые в мире в 1935/1936 гг. в этом зда� нии ученые УФТМ Л.В. Шубников, В.И. Хот� кевич, Г.Д. Шепелев, Ю.Н. Рябинин экспе� риментально открыли явление сверхпроводи� мости II рода (фазу Шубникова)" Ученый Совет Института теоретической физики им. А.И. Ахиезера на своем заседании 27.06.2008 г. единогласно поддержал это пред� ложение (протокол № 9). Авторы признательны академику РАН В.Л. Гинзбургу, академику НАН Украины В.В. Ере� менко, проф. М.Я. Азбелю, проф. Ю.Н. Ранюку, проф. П.В. Сорокину за обсуждение. ЛИТЕРАТУРА 1. H. Kamerlingh Onnes. The disappearance of the resist� ance of mercury // Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden. — 1911. — № 122b. — Р. 13—15. 2. H. Kamerlingh Onnes. The appearance of the resistance in superconductors, which are brought into a magnetic До 90-річчя Національної академії наук України Наука та інновації. № 5, 2008 69 N 5-08.qxd 06.11.2008 14:44 Page 69 field, at a threshold value of the field // Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden. — 1914. — № 139f. — Р. 65—71. 3. W. Meissner, R. Ochsenfeld. Ein neuer Effekt bei Eintritt der supraleitfahigkeit // Naturwiss. — 1933. — Bd. 33, № 44. — S. 787—788. 4. W.J. De Haas, J. Voogd. Disturbance of the superconduc� tivity of the compound Bi5Tl3 and of the alloys Sn�Bi and Sn�Cd by magnetic fields // Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden. — 1929. — № 199d. — P. 31—40. 5. W.J. De Haas, J. Voogd. The influence of magnetic fields on superconductors // Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden. — 1930. — № 2 08b. — Р. 9—20. 6. T.C. Keeley, K. Mendelssohn, J.R. Moore. Experiments on supraconductors // Nature. — 1934. — V. 134, № 3394. — P. 773—774. 7. W.J. De Haas, J.M. Casimir�Jonker. Penetration of mag� netic field into superconductive alloys // Proc. Roy. Acad. Amsterdam, Proc. Sec. Sci. — 1935. — V. 38, № 1. — P. 2—7. 8. W.J. De Haas, J.M. Casimir�Jonker. Penetration of mag� netic field into superconductive alloys // Nature. — 1935. — V. 135, № 3401. — P. 30—31. 9. W.J. De Haas, J.M. Casimir�Jonker. Penetration of mag� netic field into superconductive alloys // Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden. — 1935. — № 233. — P. 1—7. 10. Шенберг Д. Сверхпроводимость // УФН. — 1938. — Т. 19, № 4. — C. 448—491; там же. — Т. 20, № 1. — С. 1— 28; D. Shoenberg. Superconductivity, Cambridge: Uni� versity Press. — 1938. — 111 p. 11. J.N. Rjabinin, L.W. Shubnikow. Magnetic properties and critical currents of superconducting alloys // Nature. — 1935. — V 135, № 3415. — P. 581—582. 12. J.N. Rjabinin, L.W. Schubnikow. Magnetic properties and critical currents of superconducting alloys // Phys. Z. Sowjet. — 1935. — V. 7, № 1. — Р. 122—125. 13. L.W. Schubnikow, W.I. Chotkewitsch, J.D. Schepelew, J.N. Rjabinin. Magnetische Eigenschaften supraleitender Metalle und Legierungen // Phys. Z. Sowiet. — 1936. — V. 10, H. 2. — S. 165—192. 14. Шубников Л.В., Хоткевич В.И., Шепелев Ю.Д., Рябинин Ю.Н. Магнитные свойства сверхпроводящих металлов и сплавов // ЖЭТФ. — 1937. — T. 7, № 2. — C. 221— 237. 15. K. Mendelssohn, J.R. Moore. Surpa�conducting alloys // Nature. — 1935. — V. 135, № 3420. — P. 826—827. 16. J.C. McLennan, J.D. Cockroft, D. Shoenberg, et all. A Dis� cussion on superconductivity and other low temperatu� re phenomena // Proc. Roy. Soc. — 1935. — V. 152A, № 875. — P. 1—46. 17. T.G. Berlincourt. Type II superconductivity: quest for understanding // IEEE Trans. Magnetics. — 1987. — V.MAG�26, No. 2. — P. 403—412. 18. D. Shoenberg. Superconductivity (2nd ed.). Cambridge, University Press. — 1952. — 253 p.; Д. Шенберг. Свер� хпроводимость. — М.: ИЛ, 1955. — 242 с. 19. Гинзбург В.Л. О сверхпроводимости и сверхтекучес� ти (что мне удалось сделать, а что не удалось), а так� же о "физическом минимуме" на начало XXI века // УФН. — 2004. — Т. 174. — С. 1240—1255. 20. Гинзбург В.Л., Ландау Л.Д. К теории сверхпроводи� мости // ЖЭТФ. — 1950. — Т. 20, № 12. — С. 1064— 1082. 21. B.S. Chandrasekar. Early experiments and phenomeno� logical theory. In: Superconductivity (ed.R.D.Parks), N.Y.: Marcel Dekker, Inc. — 1969. — V. 1. — P. 1—49. 22. Binary Alloy Phase Diagrams. (Т.В. Massalski, Editor� in�Chif), Metals Park, Ohio: American Society for Me� tals. — 1987. — 2 v. — 2224 p. 23. Гинзбург В.Л. Несколько замечаний об изучении свер� хпроводимости. // УФН. — 2005. — Т. 175, № 2. — С. 187—189. 24. Гинзбург В.Л. Cверхпроводимость и сверхтекучесть (что удалось и чего мне не удалось сделать) // УФН. — 1997. — T. 167. — C. 429—454. 25. Абрикосов А.А. О магнитных свойствах сверхпровод� ников второй группы // ЖЭТФ. — 1957. — T. 32, № 6. — С. 1442—1452. 26. J. Bardeen, R.W. Schmitt. International conference on the science of superconductivity // Revs. Modern Phy� sics. — 1964. — V. 36, № 1, Pt. 1. — P. 1—2. 27. J. Bardeen. Theory of superconductivity. In: Supercon� ductivity in Science and Technology (ed. M.H.Cohen), Chicago&London: University of Chicago Press. — 1968. — P. 1—17. 28. K. Mendelssohn. The Quest for Absolute Zero. The Mea� ning of Low Temperature Physics, N.Y.: McGrow�Hill Book Company. — 1966. — 256 p.; К. Мендельсон. На пути к абсолютному нулю. Введение в физику низ� ких температур. — М.: Атомиздат, 1971. — 225 c. 29. P.W. Anderson. Superconductivity in past and future. In: Superconductivity (ed.R.D.Parks), N. Y.: Marcel Dek� ker, Inc. — 1969. V. 2. — P. 1343—1358. 30. B. Serin. Superconductivity. Experimental part. In: Su� perconductivity (ed. R.D.Parks), N.Y.: Marcel Dekker, Inc. — 1969. — V. 2. — P. 925—976. 31. P.G. de Gennes. Superconductivity of metals and alloys, N.Y.; Amsterdam: W.A. Benjamin, Inc, 1966. 274p.; П. де Жен. Сверхпроводимость металлов и сплавов. — М.: Мир, 1968. — 280 c. 32. Anon. First dipole descends to LHC // CERN Courier. 2005. V. 45, № 3, P. 5; L. Rossi. The longest journey: the LHC di� poles arrive on time. — 2006. — V. 46, № 8. — P. 28—32. 33. Anon. CMS magnet reaches full field after eight years of construction // Ibid. P.6; Anon. CMS closes up for magnet test and cosmic challenge // Ibid. — № 6. — P. 28—29. До 90-річчя Національної академії наук України Наука та інновації. № 5, 200870 N 5-08.qxd 06.11.2008 14:44 Page 70 В.В. Сльозов, І.І. Папіров, А.Г. Шепелєв ВІДКРИТТЯ НАДПРОВІДНИКІВ II РОДУ (ФАЗИ ШУБНІКОВА) Коротко освітлюється історія експериментального від� криття надпровідників II роду (фази Шубнікова), зроб� леного видатним фізиком Л.В. Шубніковим з співробіт� никами в Українському фізико�технічному інституті (нині ННЦ ХФТІ) в 1936—1937 рр. Наведені оцінки цієї роботи і теорії Абрикосова, що пояснила її результа� ти, видатними спеціалістами по надпровідності. Відмі� чається масштаб впливу цього відкриття на сучасну фі� зику і техніку. К л ю ч о в і с л о в а: надпровідники II роду, магнітні системи, електротехніка, термоядерні реактори, приско� рювачі частинок, медична діагностика, швидкісний транс� порт, магнітна сепарація. V.V. Slezov, I.I. Papirov, A.G. Shepelev DISCOVERY OF SUPERCONDUCTORS OF II KIND (SHUBNIKOV PHASE) A short history of the experimental discovery of supercon� ductors of II kind (Shubnikov phase) that was made by the notable physicist L.V.Shubnikov and his colleagues at the Uk� rainian Institute of Physics and Technology (now NSC KIPT) in 1936—1937 is presented. Appreciation of the value of this work and the Abrikosov theory that explained this research study by the prominent specialists in the field of superconduc� tivity is given. The great importance of this discovery for the contemporary physics and current technology is emphasized. K e y w o r d s: superconductivity II kind, magnetic sys� tem, electrical engineering, thermonuclear reactors, particle accelerator, medical diagnosis, high�speed transport, mag� netic separation. Надійшла до редакції 06.06.08. До 90-річчя Національної академії наук України Наука та інновації. № 5, 2008 71 N 5-08.qxd 06.11.2008 14:44 Page 71
id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-14770
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
issn	1815-2066
language	Russian
last_indexed	2025-12-07T16:17:17Z
publishDate	2008
publisher	Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
record_format	dspace
spelling	Слёзов, В.В. Папиров, И.И. Шепелев, А.Г. 2010-12-28T14:17:44Z 2010-12-28T14:17:44Z 2008 Открытие сверхпроводников II рода (фаза Шубникова) / В.В. Слёзов, И.И. Папиров, А.Г. Шепелев // Наука та інновації. — 2008. — Т. 4, № 5. — С. 63-71. — рос. 1815-2066 DOI: doi.org/10.15407/scin4.05.063 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14770 Вкратце излагается история экспериментального открытия сверхпроводников II рода (фазы Шубникова), осуществленного выдающимся физиком Л.В. Шубниковым и сотрудниками Украинского физико технического института (ныне ННЦ ХФТИ) в 1936—1937 гг. Приведены оценки этой работы и теории Абрикосова, объяснившей её результаты, крупнейшими в мире специалистами по сверхпроводимости. Отмечается масштаб воздействия этого открытия на современную физику и технику. Коротко освітлюється історія експериментального відкриття надпровідників II роду (фази Шубнікова), зробленого видатним фізиком Л.В. Шубніковим з співробітниками в Українському фізико-технічному інституті (нині ННЦ ХФТІ) в 1936—1937 рр. Наведені оцінки цієї роботи і теорії Абрикосова, що пояснила її результати, видатними спеціалістами по надпровідності. Відмічається масштаб впливу цього відкриття на сучасну фізику і техніку. A short history of the experimental discovery of superconductors of II kind (Shubnikov phase) that was made by the notable physicist L.V.Shubnikov and his colleagues at the Ukrainian Institute of Physics and Technology (now NSC KIPT) in 1936—1937 is presented. Appreciation of the value of this work and the Abrikosov theory that explained this research study by the prominent specialists in the field of superconductivity is given. The great importance of this discovery for the contemporary physics and current technology is emphasized. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України До 90-річчя Національної Академії наук України Открытие сверхпроводников II рода (фаза Шубникова) Відкриття надпровідників II роду (фази Шубнікова) Discovery of superconductors of ii kind (shubnikov phase) Article published earlier
spellingShingle	Открытие сверхпроводников II рода (фаза Шубникова) Слёзов, В.В. Папиров, И.И. Шепелев, А.Г. До 90-річчя Національної Академії наук України
title	Открытие сверхпроводников II рода (фаза Шубникова)
title_alt	Відкриття надпровідників II роду (фази Шубнікова) Discovery of superconductors of ii kind (shubnikov phase)
title_full	Открытие сверхпроводников II рода (фаза Шубникова)
title_fullStr	Открытие сверхпроводников II рода (фаза Шубникова)
title_full_unstemmed	Открытие сверхпроводников II рода (фаза Шубникова)
title_short	Открытие сверхпроводников II рода (фаза Шубникова)
title_sort	открытие сверхпроводников ii рода (фаза шубникова)
topic	До 90-річчя Національної Академії наук України
topic_facet	До 90-річчя Національної Академії наук України
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/14770
work_keys_str_mv	AT slezovvv otkrytiesverhprovodnikoviirodafazašubnikova AT papirovii otkrytiesverhprovodnikoviirodafazašubnikova AT šepelevag otkrytiesverhprovodnikoviirodafazašubnikova AT slezovvv vídkrittânadprovídnikíviirodufazišubníkova AT papirovii vídkrittânadprovídnikíviirodufazišubníkova AT šepelevag vídkrittânadprovídnikíviirodufazišubníkova AT slezovvv discoveryofsuperconductorsofiikindshubnikovphase AT papirovii discoveryofsuperconductorsofiikindshubnikovphase AT šepelevag discoveryofsuperconductorsofiikindshubnikovphase

Открытие сверхпроводников II рода (фаза Шубникова)

Institution

Ähnliche Einträge