Átmeneti hőmérsékletek
Az ismert szupravezetők túlnyomó többsége átmeneti hőmérséklete 1 K és 10 K között van. A kémiai elemek közül a volfrám a legalacsonyabb átmeneti hőmérsékleten (0,015 K, a niobium a legmagasabb, 9,2 K). Az átmeneti hőmérséklet általában nagyon érzékeny a a mágneses szennyeződések jelenléte. Például néhány rész / millió cinkben lévő mangán jelentősen csökkenti az átmeneti hőmérsékletet.
Fajlagos hő- és hővezető képesség
A szupravezető hő tulajdonságai összehasonlíthatók ugyanazon anyag tulajdonságaival, azonos hőmérsékleten normál állapotban. (Az anyag alacsony hőmérsékleten normál állapotba kényszeríthető egy elég nagy mágneses mezővel.)
Ha egy kis hőmennyiséget egy rendszerbe juttatnak, akkor az energia egy részét a rács rezgéseinek növelésére fordítják (az a mennyiség megegyezik egy rendszer normál és szupravezető állapotában), a fennmaradó részt pedig növelik a vezető elektronok energiája. Az elektronok fajlagos hőjét (C e) úgy határozzuk meg, hogy az elektronok által felhasznált hőnek a rendszer hőmérséklet-növekedéséhez viszonyított aránya megy végbe. A szupravezető elektronok fajlagos hője normál és szupravezető állapotban az abszolút hőmérséklettől (T) függ (lásd az 1. ábrát). Az elektronikus fajhője a szupravezető állapotba (kijelölt C ek) kisebb, mint a normál állapotban (kijelölt C en) megfelelően alacsony hőmérsékleten, de a C es nagyobb lesz, mint a C en, mint az átmeneti hőmérséklet T c megközelítésekor, amely ponton ez hirtelen lecsökken, hogy a C HU a klasszikus szupravezetők, bár a görbe karéj alakban közelében T c a magas T c szupravezetők. A pontos mérések azt mutatták, hogy az átmeneti hőmérsékletnél lényegesen alacsonyabb hőmérsékleten az elektronikus fajlagos hő logaritmusa fordítottan arányos a hőmérséklettel. Ez a hőmérsékleti függőség, a statisztikai mechanika alapelveivel együtt, erősen azt sugallja, hogy nincs különbség a szupravezető elektronjai számára rendelkezésre álló energiaszintek eloszlásában, tehát minimális energiára van szükség az egyes elektronok gerjesztéséhez az alábbi állapotból a rés a rés fölötti állapotba. Néhány magas T c szupravezető további hozzájárulást ad a fajlagos hőhöz, amely arányos a hőmérséklettől. Ez a viselkedés azt jelzi, hogy vannak olyan elektronikus állapotok, amelyek alacsony energiaigényűek; az ilyen állapotok további bizonyítékait nyerik az optikai tulajdonságok és az alagút-mérések.
A minta egységnyi területére eső hőáram egyenlő a hővezető képesség (K) és a hőmérsékleti gradiens szorzatával: T: J Q = -K △ T, a mínuszjel azt jelzi, hogy a hő mindig melegebbről egy hidegebb régióba áramlik. anyag.
A hővezető képesség normál állapotban (K n) megközelíti a hővezető képességet szupravezető állapotban (K s), amikor a hőmérséklet (T) megközelíti az átmeneti hőmérsékletet (T c) minden anyag számára, függetlenül attól, hogy tiszta vagy szennyezett-e. Ez azt sugallja, hogy az egyes elektronok energiarése (Δ) nullához közeledik, amikor a hőmérséklet (T) megközelíti az átmeneti hőmérsékletet (T c). Ez azt is figyelembe veszi, hogy az elektronikus fajlagos hő a szupravezető állapotban (C es) magasabb, mint a normál állapotban (C en) az átmeneti hőmérséklet közelében: a hőmérsékletet az átmeneti hőmérséklet (T c) felé emelve, az energiarés a szupravezető állapotban csökken, növekszik a hővel gerjesztett elektronok száma, és ehhez a hőelnyelés szükséges.
