Тепловая стабилизация резистивных состояний сверхпроводящих композитов: квазилинейное приближение

Исследованы условия возникновения и развития тепловых неустойчивостей в композитном сверхпроводнике с непрерывно нарастающей вольт-амперной характеристикой, описанной степенным уравнением. Анализ условий тепловой стабилизации выполнен в обобщенном виде, используя безразмерные переменные, сохраняющие свою инвариантность при их варьировании. Для локального температурного возмущения рассчитаны критические энергии и скорости его необратимого распространения. Доказано, что у композитных сверхпроводников возможны стабильные состояния, когда предельно допустимые токи могут быть выше или ниже условно заданного значения критического тока композита. При этом разрушение сверхпроводимости при закритических токах происходит не в виде скачкообразного перехода из сверхпроводящего состояния в нормальное, а в силу формирования тепловой и электрической волн переключения, распространяющихся вдоль композитного сверхпроводника с постоянной скоростью. Для сверхпроводящих композитов со степенной вольт-амперной характеристикой сформулировано условие полной тепловой стабилизации. Результаты выполненных численных экспериментов доказывают, что существующая теория тепловой стабилизации, в рамках которой предполагается скачкообразный переход из сверхпроводящего состояния в нормальное, приводит к значительному ограничению диапазона стабильных токов, при которых сверхпроводящее состояние может сохраняться.