О квантовании магнитного потока
А. Р. Избрехт
Аннотация:
Целью данной статьи является обоснование возможности квантования магнитного потока в сверхпроводящем кольце и в сверхпроводящем цилиндре в соответствии с константой
$h/2|e|$ без привлечения концепции куперовских пар электронов. Для этого известная формула де Бройля
$L = h/m_eV$ преобразована к виду
$Ekn = nhI_n /2|e|$ (где
$E_{kn}$ – кинетическая энергия электрона на n-ом энергетическом уровне,
$I_n$ – ток, создаваемый электроном на n-ом энергетическом уровне). Обосновано положение о том, что величина
$h/2|e|$ является квантом магнитного потока, поэтому магнитный поток Ф, создаваемый одиночным электроном при его движении по окружности, определяется соотношением Ф =
$nh/2|e|$. Приведён метод расчёта магнитного поля, создаваемого одиночным электроном при его движении по окружности, основанный на свойстве идеального диамагнетизма сверхпроводников. Показано соответствие формул, полученных в результате применения названого метода, значениям диаметров и толщин стенок сверхпроводящих трубок в экспериментах Дивера и Фейрбенка, Долла и Нёбауэра, приведён подробный анализ названых экспериментов. Сделан вывод о том, что для объяснения квантования магнитного потока в соответствии с константой
$h/2|e|$ нет необходимости обращаться к концепции куперовских пар электронов.
Ключевые слова:
формула де Бройля, квант магнитного потока, сверхпроводимость. Поступила в редакцию: 30.09.2023
Исправленный вариант: 16.02.2024
Принята в печать: 26.01.2024
DOI:
10.23670/IRJ.2024.140.7