Сформулированы особенности необратимого распространения тепловых неустойчивостей в технических сверхпроводниках при различных условиях их охлаждения (интенсивном и неинтенсивном). Анализ проведен с использованием двух моделей вольт-амперной характеристики сверхпроводника: идеальной, предполагающей скачкообразный переход из сверхпроводящего состояния в нормальное, и непрерывной, описываемой степенным уравнением. Вычислены скорости распространения тепловых неустойчивостей вдоль композита. Расчеты выполнены как для докритических, так и для закритических токов. Показано, что они распространяются вдоль технического сверхпроводника в виде волны переключения. При этом у интенсивно охлаждаемых технических сверхпроводников во всем диапазоне изменения тока установившиеся значения скорости необратимого распространения теплового возмущения в продольном направлении могут быть только положительными в силу отсутствия области стационарной стабилизации. Доказано, что по своему характеру развития процесс нарастания температуры технического сверхпроводника при необратимом распространении тепловой неустойчивости аналогичен диффузионным явлениям, которые протекают при цепных реакциях взрывного типа.
ВведениеИзучение теплоэлектродинамических явлений, проис-ходящих в сверхпроводящих средах, лежит в основе решения многих проблем физики сверхпроводников, ко-торые в макроскопическом приближении позволяют най-ти границу стабильных сверхпроводящих состояний при действии возмущений различной природы. Значитель-ную роль в понимании принципов сохранения работо-способности технических сверхпроводников играет тео-рия тепловой стабилизации [1][2][3]. В ее рамках для описа-ния происходящих в них явлений широко используется идеальная вольт-амперная характеристика (ВАХ) сверх-проводника, предполагающая скачкообразный переход из сверхпроводящего состояния в нормальное. В резуль-тате диапазон рабочих токовых состояний технических сверхпроводников ограничивается критическим током. Однако как низкотемпературные, так и высокотемпера-турные сверхпроводники имеют непрерывно нарастаю-щие ВАХ, которые наблюдаются в широком диапазоне изменения напряженности электрического поля. Их учет позволил объяснить ряд явлений, происходящих в ком-позитных проводниках на основе низкотемпературных и высокотемпературных сверхпроводников, и которые не могут быть объяснены в рамках модели с идеальной ВАХ (см., например, [4][5][6][7][8]). В связи с этим в настоящей работе обсуждаются особенности теплового разрушения сверхпроводящих свойств композита, изготовленного из высокотемпературного сверхпроводника со степенным уравнением ВАХ, широко используемым для описания реального перехода из сверхпроводящего состояния в нормальное. При этом во внимание были приняты нели-нейные температурные зависимости не только критиче-ской плотности сверхпроводника, характерные для высо-котемпературных сверхпроводников в силу гигантского крипа магнитного потока, но и теплоэлектрофизических свойств стабилизирующей матрицы.
Постановка задачиИсследуем разогрев тонкого композитного проводни-ка (−l...