Стр. 8 - Магнитные, токовые и тепловые неустойчивости в сверхпроводниках (обзор результатов существующей теории устойчивости)

в ряде экспериментов [60–68] было показано, что стабильный перегрев
ВТСП перед возникновением неустойчивости может быть существе-
нен. Данные эксперименты выходят за рамки существующей теории
токовых неустойчивостей. В то же время подчеркнем, что метод анали-
за устойчивых состояний, предложенный в [58], позволяет объяснить
особенности возникновения неустойчивости [60–68], которая развива-
ется на фоне конечного стабильного перегрева сверхпроводника.
Важность корректного описания взаимосвязанных процессов фор-
мирования тепловых и электродинамических состояний сверхпрово-
дящих сред перед возникновением токовых неустойчивостей можно
продемонстрировать на примере неоднозначных и ошибочных резуль-
татов анализа устойчивых токовых режимов НТСП, которые были по-
лучены в работах [34, 35, 69, 70]. Выводы, сформулированные в рабо-
тах [34, 35, 69], основывались на модели, согласно которой устойчи-
вость сверхпроводящего композита в нестационарном режиме, как и в
стационарном, нарушается при постоянном перегреве, равном темпе-
ратурному параметру нарастания ВАХ сверхпроводника. В результате
был предложен следующий критерий устойчивости:
ZS
EJds ≤ hpTδ . (12)
Здесь E и J — электрическое поле и плотность тока в сверхпрово-
дящих волокнах, а интегрирование выполняется по всему сечению
композита. Условие (12) имеет следующий физический смысл: сверх-
проводимость композита сохраняется, если мощность тепловых по-
терь в сверхпроводящих волокнах не превышает теплового потока в
хладагент при постоянном допустимом перепаде температур, равном
Tδ , независимо от скорости ввода тока, условий охлаждения, попереч-
ного размера композита. Из (12) следует, что при h → 0 или Tδ → 0
сверхпроводимость будет разрушаться при любом бесконечно малом
возмущении. Поэтому в работах [34, 35, 69] был сделан вывод о том,
что сверхпроводники, с крутым переходом и не стабилизированные
стационарно, должны быть неустойчивыми в переменных полях при
высоких токах и вопрос о связи критериев устойчивости сверхпровод-
ников с величиной потерь в них не имеет корректной постановки. Од-
нако данный вывод противоречит существованию стабильных состоя-
ний, которые удовлетворяют адиабатическому критерию устойчивости
(1), сформулированному именно в предположении h → 0 и Tδ → 0. В
отличие от [34, 35, 69] в работе [70] при анализе условий устойчивости
учитывалась теплоемкость композита, а граница устойчивых состоя-
ний определялась на основании априорного предположения о том, что
24