NF C01-815-2001 Electrotechnical Vocabulary - Chapter 515 supraconductivity 《电工词汇 第515章 超导性》.pdf

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1、NF C 01-815 fl O Juin 2001 Indice de classement : C 01-81 5 ICs : 01.040.20;29.060.1 O Vocabulaire lectrotechnique Chapitre 81 5 : Supraconductivit E : Electrotechnical Vocabulary Chapter 81 5: Supraconductivity D : Elektrotechnisches Wrterbuch Kapitel 81 5: Supraleitung Norme franaise homologue par

2、 dcision du Directeur Gnral dafnor le 5 mai 2001 pour prendre effet a compter du 5 juin 2001. .pi f Correspondance In (2000-1 1). .e! Ce document reproduit intgralement la norme CE1 60050-81 5 Premire dition .- Y w 9 4nalyse In 3 k O La prsente norme donne la terminologie des techniques lies la supr

3、aconductivit depuis la physique de base jusquaux applications. Cest la premire dition dun document ce sujet technique. I F O O du Vocabulaire Electrotechnique International (VEI), Publication 60050-8 15, premire dition, (2000- 1 l), de la Commission Electrotechnique Internationale (CEI), llaboration

4、 duquel le Comit Electrotechnique Franqais (CEF) a activement particip. 2. Les termes et les dfinitions du prsent chapitre ont t tablis par le Groupe de Travail 1 : Terminologie du Comit dEtudes 90 de la CE/: Supraconductivit, sous la responsabilit du Comit dEtudes No 1 de la CE1 : Terminologie 3. L

5、e prsent document a t adopt par le Conseil dAdministration de lUnion technique de llectricit et de la Communication le 5 fvrier 2001. -3- SOMMAIRE NF C 01-815 Pages AVANT-PROPOS . 2 INTRODUCTION 4 SECTION 815-01 . PROPRITS SUPRACONDUCTRICES 5 SECTION 815-02 . MATRIAUX SUPRACONDUCTEURS 15 SECTION 81

6、5-03 . PROPRITS ET PHNOMNES LECTROMAGNTIQUES . 19 SECTION 815-04 . FILS ET CONDUCTEURS . 25 SECTION 815-05 . PROCDS DE FABRICATION 36 SECTION 815-06 . TECHNOLOGIE DES AIMANTS SUPRACONDUCTEURS . 43 SECTION 815-07 . TECHNOLOGIE APPLIQUE 53 SECTION 815-08 . MTHODES DESSAI ET DVALUATION . 61 INDEX ALPHA

7、BETIQUE FRANAIS 65 INDEX ALPHABETIQUE ANGLAIS 79 ANNEXE Liste des fascicules constituant le Vocabulaire Electrotechnique . 91 NF C O1 -81 5 -4- INTRODUCTION Le prsent projet a t rdig par le groupe de travail 1 : Termes et dfinitions du comit technique 90 : Supraconductivit de la CEI. Les termes ont

8、t repris et dfinis sur la base de la terminologie des normes ASTM 6713-82 et JIS H7005 et du projet VAMAS, et couvrent le vaste domaine des techniques lies la supraconductivit, depuis la physique de base jusquaux applications. -5- NF C 01-815 Partie 81 5 - SUPRACONDUCTIVITE SECTION 815-01 - PROPRIET

9、ES SUPRACONDUCTRICES 81 5-01 -01 diamagntisme parfait proprit magntique selon laquelle l?aimantation applique s?oppose exactement au champ magntique perfect diamagnet ism 81 5-01 -02 supraconductivit supraconduction proprit de matriaux, considrs comme ayant une rsistance lectrique nulle en courant c

10、ontinu et un diamagntisme parfait dans des conditions appropries NOTE - Les conditions appropries concernent la temprature, le champ magntique et la densit de courant lectrique. superconductivity 81 5-01 -03 supraconducteur (l), adjectif dcrivant un matriau prsentant le phnomne de supraconductivit,

11、ou un tat de supraconductivit superconducting 81 5-01 -04 supraconducteur (2) adjectif dcrivant un matriau prsentant le phnomne de supraconductivit dans des conditions appropries NOTE 1 - Les conditions appropries concernent la temprature, le champ magntique et la densit de courant lectrique. NOTE 2

12、 - En franais, on utilise l?adjectif cc supraconducteur aussi bien pour que pour superconductive en anglais. superconductive NF C 01-815 -6- 815-01-05 tat supraconducteur tat thermodynamique dans lequel un matriau prsente le phnomne de supraconductivit NOTE 1 - Cet tat est induit par un couplage qua

13、ntique dlectrons. NOTE 2 - Terme gnrique dsignant ltat Meissner, ltat mixte et ltat intermdiaire dun supraconducteur. superconducting state 81 5-01 -06 supraconducteur (3) matriau supraconducteur matriau prsentant le phnomne de supraconductivit dans des conditions appropries. NOTE 1 - Se dit souvent

14、 dun fil ou dun film mince, constitu dun matriau supraconducteur. NOTE 2 - Les conditions appropries concernent la temprature, le champ magntique et la densit de courant lectrique. 121-12-07 MOD superconductor 81 5-01 -07 tat (conducteur) normal tat thermodynamique dans lequel un supraconducteur ne

15、prsente pas le phnomne de supraconductivit normal (conducting) state 81 5-01 -08 transition supraconductrice passage de ltat normal ltat supraconducteur superconducting transition 81 5-01 -09 temprature critique (symbole : T, ) temprature en dessous de laquelle un matriau prsente le phnomne de supra

16、conductivit lorsque le champ magntique et le courant lectrique sont nuls NOTE - Le terme cc temprature critique dsigne parfois la temprature au dessous de laquelle un matriau devient supraconducteur en prsence dun champ magntique extrieur. critical temperature -7- NF C 01-815 81 5-01 -1 O tat Meissn

17、er tat supraconducteur dans lequel un matriau supraconducteur massif prsente un diamagntisme parfait Meissner state 81 5-01 -1 1 expulsion de flux expulsion complte du flux magntique contenu lintrieur dun matriau NOTE - Lexpulsion complte de flux est la consquence dun diamagntisme parfait. flux expu

18、lsion 81 5-01 -1 2 effet Meissner expulsion du flux magntique consquence du passage dun matriau de ltat normal, de ltat mixte ou de ltat intermdiaire vers ltat Meissner Meissner effect 81 5-01 -1 3 courant persistant courant continu dans un circuit ferm, considr comme constant pendant une longue pri

19、ode de temps persistent current 81 5-01 -1 4 quantum de flux (symbole : cP0) quantum de flux magntique, gal h/2e, o h est la constante de Planck et e la charge lectrique lmentaire ; sa valeur est approximativement gale 2,067 830215 10-15 Wb. 121-11-22 flux quantum NF C O1 -81 5 -8- 815-01-15 fluxode

20、 flux magntique virtuel travers une surface limite par un contour C, et dfini comme suit : =c+po/2*1J.dl, C o Oc est le flux magntique travers la surface limite par C, il la profondeur pntration, J la densit de courant supraconducteur, ,uo la constante magntique et dl lment vectoriel darc. NOTE 1 -

21、Le fluxode dans un supraconducteur est un multiple du quantum de flux O. de un NOTE 2 - Si lon se place assez loin de la surface du supraconducteur, le fluxode concide avec le flux. fluxoid 81 5-01 -1 6 fluxon vortex flux magntique quantifi au sein dun supraconducteur, gal un quantum de flux fluxon

22、vortex flux line 81 5-01 -1 7 rseau de lignes de flux rseau de fluxons au sein dun supraconducteur dans ltat mixte NOTE - La constante dun rseau triangulaire, ao est donne par : ao = 1,075 (o/B)” , OU o est le quantum de flux et B linduction magntique. fluxon lattice vortex lattice flux line lattice

23、 81 5-01 -1 8 tat mixte tat thermodynamique caractris par la pntration du flux magntique dans un supraconducteur de type II sous la forme de fluxons NOTE - Voir supraconducteur de type II (815-01-25) mixed state -9- NF C 01-815 81 5-01-1 9 tat intermdiaire tat supraconducteur, caractris par la coexi

24、stence de domaines dans ltat Meissner et de domaines ltat normal ou ltat mixte, en raison de leffet dmagntisant d la forme des supraconducteurs intermediate state 81 5-01-20 nergie de condensation supraconductrice densit dnergie libre entre ltat normal et ltat supraconducteur NOTE - Pour un champ ma

25、gntique nul et en labsence de courant, cette densit dnergie est donne par 1/2 po HC, o p, est la constante magntique et H, le champ magntique critique (815-01-21). superconducting condensation energy 815-01-21 champ magntique critique (symbole : H,) champ magntique correspondant lnergie de condensat

26、ion supraconductrice a champ magntique nul NOTE - H, est fonction de la temprature. critical (magnetic) field strength 81 5-01 -22 supraconducteur de type I supraconducteur dans lequel la supraconductivit apparat avec un diamagntisme parfait en dessous du champ magntique critique H, et disparait au

27、dessus de H, , lorsque le facteur de dsaimantation est nul type I superconductor 81 5-01 -23 champ magntique critique infrieur (symbole : H,) champ magntique pour lequel une ligne de flux pntre pour la premire fois dans un supraconducteur massif de type II, celui ci ntant plus le sige dun diamagntis

28、me parfait, lorsque le facteur de dsaimantation est nul NOTE 1 - Voir supraconducteur de type II (815-01-25). NOTE 2 - H, est fonction de ia temprature. lower critical (magnetic) field strength NF C 01-815 -10- 81 5-01 -24 champ magntique critique suprieur (symbole : Hc2) valeur maximale du champ ma

29、gntique en dessous de laquelle un supraconducteur de type II est dans ltat mixte NOTE 1 - Voir supraconducteur de type II (815-01-25). NOTE 2 - Hc2 est fonction de la temprature. upper critical (magnetic) field strength 81 5-01 -25 supraconducteur de type II supraconducteur qui se prsente dans ltat

30、Meissner jusquau champ magntique critique infrieur HC1, puis dans ltat mixte pour la plage de champs magntiques compris entre H, et le champ magntique critique suprieurHc2, et dans ltat normal au-dessus de HC2 , lorsque le facteur de dsaimantation est nul type II superconductor 81 5-01 -26 paire de

31、Cooper dans un supraconducteur, tat de deux lectrons ayant des vecteurs de nombre donde et des spins opposs, lis par une interaction attractive, malgr leurs charges de mme signe Cooper pair 81 5-01 -27 thorie BCS thorie microscopique de la supraconductivit dveloppe par Bardeen, Cooper et Schrieffer,

32、 postulant que les lectrons au voisinage du niveau de Fermi forment des paires de Cooper et se condensent de cette faon dans un tat supraconducteur BCS theory 81 5-01 -28 bande dnergie sparant ltat supraconducteur de ltat normal paramtre de bande interdite (symbole: A) la moiti de lnergie minimum nc

33、essaire pour dtruire une paire de Cooper supraconductrice et exciter les deux lectrons ltat normal NOTE - Dans la thorie BCS, A = 1,746 k T, O K, k tant la constante de Boltzmann et T, la temprature critique. superconducting energy gap -11 - NF C 01-815 81 5-01 -29 thorie de Ginzburg-Landau thorie m

34、acroscopique de la supraconductivit dveloppe par Ginzburg et Landau, combinant les proprits lectrodynamiques, quantiques et thermodynamiques des supraconducteurs Ginzburg-Landau theory 81 5-01 -30 paramtre dordre supraconducteur (symbole : y) grandeur thermodynamique dfinie dans la thorie de Ginzbur

35、g-Landau, dont le carr de la valeur absolue 14 est proportionnel la densit numrique de paires de Cooper (superconducting) order parameter 81 5-01 -31 longueur de cohrence BCS (symbole : to) distance, indpendante de la temprature, entre deux lectrons dune paire de Cooper BCS coherence length 81 5-01

36、-32 longueur de cohrence (symbole : 6) longueur dcrivant la variation spatiale du paramtre dordre supraconducteur dans la thorie de Ginzburg-Landau NOTE 1 - 5 est fonction de la temprature, et sensiblement gal la longueur de cohrence BCS Co O K pour un supraconducteur propre (815-01 -35). NOTE 2 - 6

37、 = (Q0/27c po Hc2)12, o Qo est le quantum de flux, ,uo est la constante magntique et Hc2 le champ magntique critique suprieur. coherence length 81 5-01 -33 profondeur de pntration (symbole : A ) longueur dcrivant la variation spatiale dun champ magntique dans un supraconducteur NOTE - A est fonction

38、 de la temprature. (London) penetration depth NF C 01-815 - 12- 81 5-01 -34 paramtre de Ginzburg-Landau (symbole : KGL) rapport de la profondeur de pntration R a la longueur de cohrence 5 ; KGL = A/ 1/&; KGL = IIc,/ la tension aux bornes de cette jonction peut prendre des valeurs quantifies gales (h

39、/2e)n f , o n est un entier positif. NOTE 2 -f = 77,03 MHdpV AC Josephson effect 81 5-01 -40 effet isotopique relation entre le nombre de masse moyen des isotopes dun supraconducteur et la temprature critique NOTE - Dans la thorie BCS, la temprature critique est inversement proportionnelle la racine

40、 carre du nombre de masse moyen des isotopes. isotope effect 81 5-01 -41 supraconductivit de surface supraconduction de surface phnomne se manifestant par lapparition dun tat supraconducteur la surface dun matriau sur une distance denviron une fois la longueur de cohrence, mme lorsque ce dernier est

41、 soumis un champ magntique suprieur au champ magntique critique suprieur Hc2 NOTE - Si le champ magntique est parallle la surface de lchantillon, la supraconductivit de surface apparat dans une gamme de champs magntiques allant de Hc2 Hc3 = 1,695 Hc2 pour des supraconducteurs de type II et de H, H,g

42、 = 2,40 H, pour des supraconducteurs de type I. surface superconductivity NF C O1 -81 5 - 14 - 81 5-01 -42 effet de proximit phnomne se manifestant par lapparition dlectrons supraconducteurs dans un conducteur normal lorsquil entre en contact avec un matriau supraconducteur NOTE 1 - Cet effet saccom

43、pagne dune diminution de ia temprature critique et du champ critique du supraconducteur. NOTE 2 - Leffet de proximit est dfini dune manire diffrente en 121 -1 3-1 9. (superconducting) proximity effect - 15- NF C 01-815 SECTION 815-02 - MATRIAUX SUPRACONDUCTEURS 81 5-02-01 element supraconducteur lme

44、nt chimique prsentant le phnomne de supraconductivit dans des conditions appropries NOTE - Ces conditions concernent la temprature, le champ magntique et la densit de courant lectrique. superconducting element 81 5-02-02 alliage supraconducteur alliage mtallique prsentant le phnomne de supraconducti

45、vit dans des conditions appropries NOTE - Ces conditions concernent la temprature, le champ magntique et la densit de courant lectrique. alloy superconductor 81 5-02-03 compos supraconducteur compos chimique ou intermtallique prsentant le phnomne de supraconductivit dans des conditions appropries NO

46、TE - Ces conditions concernent la temprature, le champ magntique et la densit de courant lectrique. compound superconductor 81 5-02-04 supraconducteur organique compose organique supraconducteur prsentant le phnomne de supraconductivit dans des conditions appropries NOTE - Ces conditions concernent

47、la temprature, le champ magntique et la densit de courant lectrique. organic superconductor 81 5-02-05 oxyde supraconducteur compos supraconducteur renfermant de loxygne et prsentant le phnomne de supraconductivit dans des Conditions appropries NOTE - Ces conditions concernent la temprature, le cham

48、p magntique et la densit de courant lectrique. oxide superconductor NF C 01-815 - 16- 81 5-02-06 (compose) perovskite supraconducteur supraconducteur possdant une structure de type Perovskite NOTE 1 - Une structure de type perovskite prsente des blocs de composition et de structure de type ABOS, o A et B sont