Als Silsbee-Effekt, auch silsbeesche Hypothese genannt (nach Francis B. Silsbee Zitiert nach ), wird der Zusammenbruch des supraleitenden Zustands bei hohen Stromstärken in einem Typ-I-Supraleiter bezeichnet, dessen Radius größer als die Londonsche Eindringtiefe ist.
Herleitung mini|Verlauf des kritischen Radius in Abhängigkeit von der Temperatur Das ampèresche Gesetz beschreibt den Zusammenhang zwischen dem in einem Draht fließenden Strom und der Stärke des von ihm erzeugten Magnetfeldes . Für einen Draht mit kreisförmigem Querschnitt und Radius gilt daher für das Magnetfeld an dessen Oberfläche: .
Die Abhängigkeit der kritischen Feldstärke von der kritischen Temperatur kann empirisch gefunden oder aus der BCS-Theorie hergeleitet werden:
Also gilt für den kritischen Radius eines vom Strom bei der Temperatur durchflossenen Supraleiters:
In einem Draht mit 1 mm Durchmesser können so Ströme bis zu 100 A fließen.
Die kritische Stromdichten bzw. der kritische Radius, die aus dieser einfachen Rechnung hervorgehen, sind nur als Abschätzung zu verstehen. Genauere Berechnungen auf Basis der Ginsburg-Landau- oder BCS-Theorie können mitunter deutlich niedrigere Werte zum Ergebnis haben, insbesondere wenn Verunreinigungen und Materialdefekte berücksichtigt werden.
Einzelnachweise
Kategorie:Supraleitung