Τype Ι And Type II Superconductors
सुपरकंडक्टर्स को बाहरी चुंबकीय क्षेत्र ( External Magnetic Field ) में उनके व्यवहार के आधार पर प्रकार I और प्रकार II ( Type I & II ) के रूप में वर्गीकृत ( Classified ) किया गया है तथा वह कितनी दृढ़ता से
मीसनर प्रभाव ( Meissner Effect ) का पालन करते हैं । हम नीचे इन दो प्रकार के सुपरकंडक्टर्स का वर्णन करते हैं।
1. Type I / Soft Superconductors
वे सुपरकंडक्टर्स जो मीसनर प्रभाव (Meissner Effect) का दृढ़ता से पालन करते हैं, टाइप I सुपरकंडक्टर्स कहलाते हैं। सीसे का विशिष्ट चुंबकीय व्यवहार, एक प्रकार I सुपरकंडक्टर, चित्र में दिखाया गया है। ये सुपरकंडक्टर्स एक महत्वपूर्ण क्षेत्र Hc ( Critical Magnetic Field ) के नीचे पूर्ण प्रतिचुम्बकत्व (Diamagnetism) प्रदर्शित करते हैं, जो कि अधिकांशत: 0.1 टेस्ला कि कोटि का होता है। जैसे ही आरोपित चुंबकीय क्षेत्र (Magnetic Field ) को Hc से आगे बढ़ाया जाता है, MF क्षेत्र पूरी तरह से पदार्थ में प्रवेश कर जाता है और अचानक अपनी सामान्य प्रतिरोधक स्थिति में वापस आ जाता है। ये पदार्थ कम क्षेत्र की ताकत पर अपनी अतिचालकता ( SuperConductivity ) प्रदर्शित करती हैं और इन्हें नरम अतिचालक ( Soft Superconductors) कहा जाता है। विभिन्न धातुओं के शुद्ध नमूने इस प्रकार का व्यवहार प्रदर्शित करते हैं। Hc के बहुत कम मूल्यों के कारण इन सामग्रियों में बहुत सीमित तकनीकी अनुप्रयोग हैं।
2. Type II / Hard Superconductors
वे सुपरकंडक्टर्स जो मीस्नर प्रभाव का सख्ती से पालन नहीं करते हैं अर्थात चुंबकीय क्षेत्र ( Magnetic Field) इन पदार्थों में Hc ( Critical Magnetic Field) पर प्रवेश नहीं करता है । चित्र में दिखाए गए Pb-Bi मिश्र धातु के लिए विशिष्ट चुंबकत्व वक्र ऐसे सुपरकंडक्टर के चुंबकीय व्यवहार को दर्शाता है। इस वक्र से यह निष्कर्ष निकलता है कि Hc¹ से कम क्षेत्रों के लिए, सामग्री पूर्ण प्रतिचुम्बकत्व (Perfect DiaMagnetism) प्रदर्शित करती है और कोई फ्लक्स प्रवेश नहीं होता है। इस प्रकार H < Hc¹ के लिए सामग्री अतिचालक अवस्था में मौजूद है। जैसे ही क्षेत्र Hc¹ से अधिक हो जाता है, फ्लक्स (Magnetic Flux) पदार्थ में प्रवेश करना शुरू कर देता है और H=Hc² के लिए पूर्ण प्रवेश होता है और पदार्थ एक सामान्य कंडक्टर बन जाती है। फ़ील्ड Hc¹ और एचसी² को क्रमशः निम्न क्रान्तिक क्षेत्र और उच्च क्रांतिक क्षेत्र ( Lower & upper Critical Field) कहा जाता है।
Hc¹ और Hc² के बीच के क्षेत्र में पदार्थ का प्रतिचुंबकीय व्यवहार धीरे-धीरे गायब हो जाता है और पदार्थ के अंदर फ्लक्स घनत्व (Flux Density ) B गैर-शून्य रहता है, अर्थात मीस्नर प्रभाव (Meissner Effect) का कठोरता से पालन नहीं किया जाता है। कहा जाता है कि इस क्षेत्र में पदार्थ भंवर या मध्यवर्ती अवस्था में विद्यमान है जिसमें अतिचालक और गैर-अतिचालक क्षेत्रों का एक जटिल वितरण है और इसे अतिचालक और सामान्य अवस्थाओं का मिश्रण माना जा सकता है। प्रकार II सुपरकंडक्टर्स को हार्ड सुपरकंडक्टर्स ( Hard Superconductors) भी कहा जाता है क्योंकि उन्हें सामान्य स्थिति में वापस लाने के लिए अपेक्षाकृत बड़े क्षेत्रों (Magnetic Field) की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, उचित यांत्रिक उपचार द्वारा इन सामग्रियों में बड़े चुंबकीय हिस्टैरिसीस को प्रेरित किया जा सकता है। इसलिए इन सामग्रियों का उपयोग सुपरकंडक्टिंग तारों के निर्माण के लिए किया जा सकता है जिनका उपयोग 10 टेस्ला कि कोटि से उच्च चुंबकीय क्षेत्र का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है। कुछ धातुओं और मिश्र धातुओं के अलावा, नव विकसित कॉपर ऑक्साइड सुपरकंडक्टर्स इस श्रेणी के हैं और इनमें लगभग 150 टेस्ला का Hc² है।