Стр. 9 - Магнитные, токовые и тепловые неустойчивости в сверхпроводниках (обзор результатов существующей теории устойчивости)

сверхпроводящие свойства композита разрушаются при его нагреве до
критической температуры независимо от скорости ввода тока. Соглас-
но данной модели предельные токи с ростом dI/dt сначала убывают,
а затем возрастают, т.е. зависимости I m(dI/dt) немонотонны и имеют
минимум. Этот результат привел авторов [70] к ошибочному выводу:
“скачки потока исчезают при ухудшении электродинамической ситуа-
ции”, так как его наличие не удовлетворяет критерию адиабатической
устойчивости (1).
Рассмотренные основные результаты теорий магнитных и токовых
неустойчивостей позволяют определить стабильные рабочие состоя-
ния, устойчивые по отношению к малым электромагнитным возму-
щениям. В этих случаях самопроизвольный переход сверхпроводни-
ка в нормальное состояние невозможен. Однако в СМС, токонесу-
щие элементы которых удовлетворяют электродинамическим услови-
ям устойчивости, могут наблюдаться явления деградации (необрати-
мое ухудшение токовых характеристик СМС) и тренировки (постепен-
ное улучшение токовых характеристик СМС) [1–3]. В их основе ле-
жит тепловая неустойчивость сверхпроводящего состояния композита
по отношению к внешним тепловым возмущениям. Они обусловле-
ны значительными механическими напряжениями, возникающими в
СМС. В этом случае может происходить перемещение витков, их тре-
ние друг о друга, пластическая деформация токонесущего элемента,
растрескивание компаунда и т.п. Все это приводит к дополнительным
тепловыделениям, которые могут сопровождаться локальным разогре-
вом токонесущего элемента СМС до температуры, выше критической.
Их роль в разрушении сверхпроводящих свойств СМС исследуется в
теории тепловой стабилизации. Ее основные положения в основном
сформулированы в рамках моделей, в которых распределение тока по
сечению композита предполагается равномерным, а мощность джоуле-
ва тепловыделения определяется мгновенными значениями изменения
температуры сверхпроводника [1–3]. Они позволяют не только упро-
стить используемые методы анализа, но и получить аналитические
критерии стабильности сверхпроводящего состояния по отношению к
тепловым возмущениям, описать кинетику распространения границы
раздела нормальной и сверхпроводящей фаз. Возникающие при этом
задачи сводятся к решению уравнения теплопроводности с нелиней-
ной зависимостью джоулева тепловыделения от температуры G( T, I ).
Если критический ток в сверхпроводнике Ic линейно убывает с тем-
пературой, то она имеет вид [1–3]
25