This book is written for students and practitioners for use it as a textbook. In its 20 Chapters, the book explains simulation of the first instants of temperature evolution when a superconductor sample is subject to a disturbance. Such a study is not found in current superconductor literature. But it is this period of time, some milliseconds, that has to be investigated in detail, to detect and avoid superconductor quench as early as possible. It is therefore not transport phenomena over extended periods, the conventional range of investigations, that is simulated in this book. The book instead analyses short-time , temporal and spatial resolution of a competition between quench and superconductor relaxation. This includes a critique of standard superconductor theory, with focus on integration of the Pauli exclusion principle during relaxation, and a virtual disputation between two scientists on how to calculate relaxation time. By a systematic discussion of convergence and reproducibility of simulated results, the reliability of predictions of superconductor states is discussed when a sample approaches the thermal phase transition. For this purpose, the book considers correlations between stability functions, density of electron pairs, critical current density and entropy production. The book focuses on simulations under non-uniform conditions. N on-uniform temperature, as the most important among the three classical, critical superconductor parameters, and accordingly, of non-uniform, spatial and temporal distribution of critical and transport or shielding currents after disturbances, altogether set realistic conditions under which simulations over extended periods of time may become meaningful. The simulations are applied to multi-filamentary and multi-layered superconductors, all under local disturbances, as examples to find solution of Fourier’s Differential Equation by the Finite Element method also in complicated superconductor architecture. The simulations are extended to miniature and micro-miniature superconductor samples. Flux flow resistance of superconductors is considered in all simulations. By application of the Laser-Flash method, the book suggests obtaining thermophysical data (diffusivity) from transient temperature distributions , when they are needed for the simulations, instead of using temperature at just single front or rear side sample positions, the conventional approach. Weniger zeigen

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Produktinformationen

Technische Daten

Erscheinungsdatum

13.03.2027

Sprache

Englisch

EAN

9783032370709

Herausgeber

Springer International Publishing

Sonderedition

Nein

Autor

Harald Reiss

Einbandart

Gebundene Ausgabe

Buch Untertitel

Numerical Simulations, Pauli Principle, Superconductor Quench and Relaxation, Miniature and Micro-miniature Superconductor Samples

Schlagwörter

Zero-Loss Current Transport, Stability Functions, Superconductor Relaxation, Correlations in Superconductors, Multi-Filamentary Superconductors, Thin-Film Superconductors, Superconductor Stability Models, Quench Destruction Mechanisms, Superconducting Technical Devices, Conductor Cross-Section Analysis, High-Temperature Superconductor Stability, LHe-Cooled Architecture Analysis, Layered Materials and Disturbances, Flux Flow Resistance State

Thema-Inhalt

TGM - Materialwissenschaft PHFC - Physik der kondensierten Materie (Flüssigkeits- und Festkörperphysik) PHU - Mathematische Physik PHV - Angewandte Physik

Höhe

235 mm

Breite

15.5 cm

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A Short-Time Physics Problem in Superconductivity

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