Какова критическая температура, при которой проводник переходит в состояние сверхпроводимости, если ширина

Для ответа на вашу задачу, нам понадобится упомянуть некоторые концепции из теории сверхпроводимости. Сверхпроводимость - это наблюдаемое вещество, которое способно проводить электрический ток без сопротивления при очень низких температурах. Одним из ключевых параметров сверхпроводников является их критическая температура \(T_c\), при которой происходит переход из нормального состояния проводника в сверхпроводящее состояние.

Теперь, чтобы определить критическую температуру, нам понадобится знать связь между шириной энергетической щели \(2D(0)\) и критической температурой \(T_c\). В сверхпроводниках связь между этими величинами описывается формулой БКШ (Бардина-Купер-Шрифера-Хейнса):

\[
k_B T_c = 1.764 \cdot 2D(0)
\]

где \(k_B\) - постоянная Больцмана. Теперь мы можем вставить известное значение ширины энергетической щели \(2D(0) = 2.2\) мэВ в формулу и рассчитать критическую температуру:

\[
k_B T_c = 1.764 \cdot 2.2
\]

\[
T_c = \frac{1.764 \cdot 2.2}{k_B}
\]

Значение постоянной Больцмана \(k_B\) составляет приблизительно \(8.617 \times 10^{-5}\) эВ/К. Подставляя эту величину, мы можем вычислить значение критической температуры \(T_c\).

\[
T_c = \frac{1.764 \cdot 2.2}{8.617 \times 10^{-5}}
\]

Давайте выполним этот расчет:

\[
T_c = 464.12 \, \text{К}
\]

Таким образом, критическая температура \(T_c\) составляет 464.12 К.

Теперь рассмотрим вторую часть вашего вопроса - изменение критической температуры при приложении внешнего магнитного поля. Влияние внешнего магнитного поля на сверхпроводимость можно описать с помощью явления Мейсснера и эффекта Шубникова-де Хааса. Введение магнитного поля в сверхпроводник вызывает снижение или даже исчезнование сверхпроводимости.

Изменение критической температуры при приложении магнитного поля может быть сложным и зависит от конкретных свойств материала и интенсивности магнитного поля. Обычно внешнее магнитное поле снижает критическую температуру. Однако, для более точной оценки изменения критической температуры, нам нужно знать конкретные параметры системы, такие как тип сверхпроводника, особые свойства материала и интенсивность магнитного поля.

В идеальном случае, мы могли бы использовать соответствующую зависимость от конкретного сверхпроводника и магнитного поля для прогнозирования изменения критической температуры. Однако эта информация не предоставлена в постановке задачи, поэтому мы не можем точно рассчитать изменение критической температуры в данном случае.

Надеюсь, что данное объяснение поможет вам лучше понять концепции сверхпроводимости и его взаимодействие с магнитными полями. Если у вас возникли дополнительные вопросы, я с удовольствием на них ответлю.