臨界電流について

質問

超伝導体において、臨界電流は、電流-電圧特性のゼロ電圧の最高電流値から求められるのは理解しましたが、臨界電流というそのものがどうして生じるのか原因を教えていただきたいです。

回答No.1

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超伝導体には二種類あってそれぞれで臨界電流の挙動（？）が違うようです。

第一種超伝導体
超伝導体に電流を流すと、導体表面に電流による磁界が生じます。この磁界は超伝導体表面で遮られていますが、ある一定値を超えると、超伝導が破れてしまいます。この表面磁界で臨界電流が決まっているのではないかと。

第二種超伝導
第二種では、表面で支えられなくなった磁束は導体の内部にまで入り込んで、量子化されて閉じ込められます（磁界のピン止め）。電流は、量子化された磁束の脇をすり抜けて流れて行くそうです。

・さらに電流を強くしていくと、量子化された磁束が太くなって(というのはちょっと語弊があるか）電流が流れるスペースが無くなって超伝導が破れる

という説明と、

・量子化された磁束と流れている電流の間には電磁力が働いていて、電流を強くすると量子化して閉じ込めておく力（ピン止め力)が電磁力に負けて超伝導が破れる

という説明がされているようです。