Как она по сравнению со скоростью дрейфа в проводнике?
Дрейфовая скорость электронов - это понятие, зависящее от модели твердого тела, принятой для твердого тела. Вот микроскопический вид текущего
Где можно определить скорость дрейфа .
Несмотря на то, что проводники лучше всего описываются зонной теорией твердых тел, этот микроскопический взгляд имеет смысл, поскольку заряд перемещается ступенчато в размерах решетки.
Для сверхпроводимости существуют модели, в которых поведение электронов, несущих заряд, отличается от приведенного выше рисунка.
Теория БКШ напрямую применима к сверхпроводникам, таким как Nb3Ge (Tc = 23K), в которых электроны связаны друг с другом за счет взаимодействия с колебаниями основной решетки: один электрон в паре поляризует решетку, притягивая к себе ядра, оставляя область избыточного положительного заряда (потенциальная яма), в которую притягивается второй электрон - таким образом, положительно заряженные ядра опосредуют притяжение между отрицательно заряженными электронами. Только электроны в пределах колебательной частоты Ef могут быть спарены этим взаимодействием, и поэтому только небольшая часть электронов становится сверхпроводящей.
Я предполагаю, что для несвязанных электронов, если приложено поле, дрейфовая скорость будет определена наверху. В противном случае необходима конкретная модель скорости дрейфа носителей заряда в сверхпроводящей цепи. Обратите внимание, что закон Ома не применяется, поскольку сопротивление равно нулю, а приложенное электрическое поле разрушит сверхпроводимость.
В данной работе скорость дрейфа носителей заряда в сверхпроводнике используется в конкретной модели.
Это измерение указывает:
Скорость дрейфа, в соответствии с теорией, оказалась пропорциональной плотности тока и не зависящей от конфигурации нормального и сверхпроводящего слоев.
Таким образом, дрейфовая скорость равна скорости материала, разумеется, при низких температурах сверхпроводимости. Существует температурная зависимость :
Это относится к полупроводнику Gemanium, но незначительная зависимость существует и в металлах, насколько я могу судить.
Ниже я скопировал часть статьи из Вики, в которой объясняется скорость дрейфа. Термин σ относится к проводимости, которая для материала в сверхпроводящем режиме была бы очень большой. Поэтому казалось бы, что скорость дрейфа будет намного выше, чем для обычных проводящих материалов. Остальные переменные конечно важны, но вы не указали конкретный материал проводника. Обычные материалы дрейфуют со скоростью менее миллиметра в секунду, так что даже в сверхпроводнике она все равно будет намного меньше скорости света.
Из вики:
С точки зрения основных свойств прямоцилиндрического токонесущего металлического омического проводника, где носителями заряда являются электроны, это выражение можно переписать как[править]:
где u снова дрейфовая скорость электронов, м⋅с−1; m – молекулярная масса металла, кг; ΔV — напряжение, приложенное к проводнику, В; ρ — плотность (масса на единицу объема) проводника, кг⋅м−3; e — заряд элементарного элемента, Кл; f - количество свободных электронов на атом. ℓ – длина проводника, м; и
скорости дрейфа в сверхпроводящих материалах были примерно такими же, как и в хороших проводниках, таких как медная проволока. Так что где-то в районе от 0,1 до 1 мм/сек.
Фарчер