Задача 24 (1183277), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Дифференцируя первое из этих соотношений и подставляя в результат дифференцирования второе соотношение, получим простую связь переменных
Она удовлетворяет граничным условиям (10) в сверхпроводящей фазе. Подставляя это соотношение в первое из уравнений (21), находим еще одну простую связь
Исключая y из двух последних соотношений, находим простое дифференциальное уравнение первого порядка для векторного потенциала
Согласно граничным условиям (8) в нормальной фазе имеем Следовательно, при этом согласно (22)
Отметим, что, как и выше, мы выбрали точку
в нормальной фазе далеко от границы фаз. Согласно граничным условиям (10) в сверхпроводящей фазе
Аналитическое решение уравнения (22), удовлетворяющее этим условиям, имеет вид
Отсюда находим магнитную индукцию
Для амплитуды парных корреляций получим
Рис. 2
График обеих функций имеет вид, показанный на рис. 2.
Подставляя решение для магнитной индукции в (20), находим поверхностное натяжение при больших значениях параметра >> 1 Гинзбурга-Ландау:
Вычисляя интеграл численно, находим отрицательное поверхностное натяжение
Этот ответ можно получить и аналитически. Перейдем в (20) от интегрирования по к интегрированию по
, используя (22):
Покажем, что оно проходит через нуль при Согласно (17) в этом случае имеем
Интегрируя второе слагаемое по частям, получим
Согласно (12) имеем . Подставляя это соотношение в (24), находим
С другой стороны, из (13) имеем
Подставляя это соотношение в (23), находим
Беря полусумму выражений (25) и (27), упрощаем подынтегральное выражение
Докажем, что . Тогда из (27) будет автоматически следовать, что поверхностное натяжение равно нулю. Подставим выражение для
в (26). Получим, что надо доказать соотношение
С другой стороны, дифференцируя соотношение
, получим
. А это не что иное, как второе из соотношений (6). Это исчерпывает доказательство обращения в нуль поверхностного натяжения при значении параметра Гинзбурга-Ландау
При дальнейшем возрастании этого параметра поверхностное натяжение становится отрицательным.