Расчет электросопротивления композиционного криопроводника на основе высокочистого алюминия

Abstract

Статья посвящена аналитическому исследованию переноса заряда в анизотропных неоднородных средах, представителями которых являются композиционные проводящие материалы, применяемые в качестве элементов стабилизации сверхпроводников. Низкотемпературные композиционные материалы разрабатываются с целью сочетания благоприятных свойств одного элемента по переносу заряда в маг­нитном поле с прочностными свойствами другого. В работе рассмотрено протекание тока по пластинча­тому алюминиево-медному композиционному проводнику с проводящей границей между элементами. Противоположная полярность эффекта Холла для алюминия и меди приводит к боковому дрейфу частиц и дополнительной диссипации энергии электрического поля. Анализ проведен на основе макроскопиче­ских уравнений поля с учетом анизотропии кинетических свойств и тензорности материальных уравне­ний связи. Исследована роль неполной компенсации холловских полей и ее вклад в перераспределение линий тока. Полученное выражение для расчета эффективного сопротивления композита, содержащее характеристики резистивных свойств используемых материалов, предполагает протекание холловского тока и замыкание токовых линий через границу раздела. При этом учитывается соотношение между ши­риной и толщиной элементов. Проведенные оценки предсказывают более высокие уровни электросопро­тивления по сравнению с принятыми моделями и должны учитываться при расчете характеристик ком­позиционных проводников.