Диамагнетизм сверхпроводников можно продемонстрировать с помощью эксперимента, называемого иногда «гробом Магомета». Такое название опыта предопределено тем, что по преданию гроб с телом пророка Магомета (старая транскрипция имени основателя ислама Мухаммеда (ок. 570 - 632 гг.) внсел в пространстве без всякой поддержки. Такой эксперимент осуществлен еще в 1945 году профессором МГУ В.К. Аркадьевым (1884-1953 гг.). Постоянный магнит, лежащий на свинцовой пластинке, охлаждаемой жидким гелием, поднимался на некоторую высоту и зависал над пластинкой, в которой циркулировали незатухающие сверхпроводящие токи. Магнит сво-

1.4. Естествознание и физика XX века

115

бодно парил над слоем сверхпроводника, полиостью поддерживаемый собственным магнитным полем.

Свойства почти всех тел вблизи определенных температур изменяются ие плавно, а скачком. Такое скачкообразное изменение носнт название фазового перехода; например, это может быть переход жидкость — пар, жидкость — твердое тело. Прн подобных переходах, называемых фазовыми переходами I рода, все свойства изменяются скачком: плотность, теплоемкость, порядок в расположении атомов. Чтобы переход произошел, надо преодолеть потенциальный барьер, разделяющий фазы. Поэтому фазовые переходы I рода сопровождаются, как правило, поглощением или выделением тепла.

Но бывают переходы и другого типа, прн которых отсутствует выделение (или поглощение) тепла, иет скачка объема или изменения в расположении атомов. Однако в точке перехода наблюдаются скачки теплоемкости и других физических величин, а вблизи точки перехода многие из этих величин ведут себя аномально. Такие переходы получили название переходов II рода. При таком переходе прн температуре Т„ одна из фаз перестает существовать и ее сменяет другая фаза. При переходе в сверхпроводящее состояние наблюдается резкий скачок теплоемкости, однако теплота перехода отсутствует, если отсутствует магнитное поле. Таким образом, сверхпроводящий переход при отсутствии магнитного поля представляет собой фазовый переход II рода.

При достижении критического значения магнитного поля сверхпроводимость скачком разрушается, и образец целиком переходит в нормальное состояние. Это справедливо тогда, когда внешнее магнитное поле имеет одно и то же значение в любой точке на поверхности образца, Если же образец имеет форму, то картина перехода в нормальное состояние во внешнем магнитном поле выглядит намного сложнее. Сверхпроводники по их поведению в достаточно сильных магнитных полях подразделяют на две большие группы: сверхпроводники I и II рода.