固体物理-第八章 超导电性的基本理论
超导体的基本理论
能斯特效应探测到了超导转变温度以上温区一定范围内存在磁通涡旋激 发，支持了高温超导体赝能隙态中存在有限的超导序参量振幅和强烈的相位 涨落图。由于高温超导铜氧化物的超导能隙和赝能隙都是各向异性的，而且 被证实具有d波对称，人们很自然地将赝能隙产生的原因和超导能隙联系起来。
阿布里科索夫利用G-L理论计算了S波超导体的磁通晶格，发现在上临界磁 场附件磁通晶格应该是一种三角点阵。
1 i eA 2 其中 A(r) B(r)
2m
B(r)是超导体内部的磁场
gs (H ) gn (0)
2
2
4 1 2m
i
eA 2 B2
20
BH
10
如何得到GL方程？
将 gs (H ) 分别对 和A求极值，由常规的变分可得：
gs (H ) 0
1 (i eA)2 2 0 GL-I
gs 是超导态的Gibbs自由能密度。
对于第三点假设， GL假定：
(T ) (Tc ) c
(T
)
(T
Tc
)( d
dT
)T Tc
9
如何得到GL方程？
当超导体置于磁场中时，能量将发生变化：
1）磁场能密度 B2 20 B H
2）磁场将导致 在空间的不均匀性，所以要附加一项与 的梯度有关系的额外能。从量子力学知道梯度 项将贡献于电子的动能密度。为了保持规范不 变，GL假设额外的能量密度项是
赝能隙现象： •正常相中出现的类似于超导能隙的现象 •超导电子配对好像在相变之前就存在，但 没有形成宏观相干
17
缺陷密度的分布导致电子运动的平均自由程在空间有涨落，因此能够影响到潮流子的 动能项，从而起到钉扎作用。 ✓表面势垒和几何势垒
超导物理学基础
超导物理学基础超导物理学是研究超导现象及其应用的领域，是固态物理学中一个重要的分支。
本文将介绍超导物理学的基础知识，包括超导现象的起源，超导材料的分类，超导性质的基本特征，以及超导技术的应用。
1. 超导现象的起源超导现象最早于1911年由荷兰物理学家海克·卡末林发现。
当金属被冷却到某个临界温度以下时，其电阻突然变为零，这一现象被称为超导现象。
卡末林还发现，超导体在超导状态下可以产生强磁场，即所谓的"迈森效应"。
进一步研究表明，超导现象与电子在晶格中的相互作用密切相关。
2. 超导材料的分类超导材料根据其临界温度可分为低温超导体和高温超导体。
低温超导体是指临界温度较低（如液氮温度以下）的材料，如铅、铝等金属。
高温超导体是指临界温度较高（如液氧温度以上）的材料，如铜氧化物、铁基超导体等。
高温超导材料的发现在超导物理学领域引起了巨大的轰动，也为超导技术的应用提供了更多的可能性。
3. 超导性质的基本特征超导体具有三个基本特征：零电阻、迈森效应和完全排斥磁场。
零电阻是超导体最显著的性质之一，超导体在超导状态下的电阻为零，电流可以无阻碍地通过超导体。
这个性质使得超导体在电能输送方面具有巨大的应用潜力，如超导电缆和超导磁体等。
迈森效应是指超导体在超导状态下产生的强磁场。
当超导体被置于外部磁场中，超导体内部将出现等效的反向磁场，使得两个磁场相互抵消，从而导致超导体内磁场为零。
这一效应在磁共振成像等领域有着广泛的应用。
完全排斥磁场是超导性质的又一个重要特点。
当超导体被置于外部磁场中时，磁场会被完全排斥，只有在超过一定磁场强度时，超导体才会逐渐恢复正常状态。
这一特性有助于超导体的磁浮和磁悬浮等应用。
4. 超导技术的应用超导技术在各个领域都有着广泛的应用。
其中，超导磁体是最为常见和重要的应用之一。
超导磁体的强大磁场可以被用于核磁共振成像、粒子加速器、磁控核聚变等领域。
同时，超导磁体也可以用于制冷技术，如超导电磁铁和超导电缆等。
超导电学解析超导材料的电学性质
超导电学解析超导材料的电学性质超导电学是研究超导材料的电学性质和应用的学科。
超导材料是一种特殊的材料，在低温条件下能够以极低的电阻传导电流，表现出超导现象。
超导现象的产生与材料的电学性质密切相关，本文将从电阻、电流传输、磁场响应等方面分析超导材料的电学性质。
1. 电阻的突变超导材料的最显著标志是其在临界温度(Tc)以下，电阻突变为零。
这是由于超导材料中的电子形成了库珀对，库珀对是一对自旋相反的电子。
在常温下，由于存在散射等原因，电子运动受到阻碍，从而导致电阻。
然而，在低温下，由于库珀对间的库伯势引力，电子形成了强耦合的状态，电子之间的散射减少，电流的流动几乎没有阻碍，所以电阻趋于零。
2. 电流传输超导材料的电流传输具有独特的特点。
在材料的超导态下，电流能够不受任何阻碍地传输，形成超导电流。
超导电流具有零电阻和无漂移的特点，能够在材料内部自由流动。
这使得超导材料在电力输送和电子器件方面有着重要的应用前景。
3. 磁场响应超导材料的电学性质与外加磁场密切相关。
在外加磁场作用下，超导材料会出现磁通量量子化的现象。
磁通量量子是磁感应强度在特定条件下的量子化表现，超导材料在磁场中形成磁通量束缚线，这些束缚线上存在着磁通量量子。
当超导材料受到外加磁场的影响超过一定的临界值时，超导态将被破坏，材料会从超导态转变为正常态。
4. 超导材料的应用超导材料的电学性质为其在许多领域的应用提供了基础。
超导线圈作为强磁场的产生源被广泛应用于MRI医学成像、核磁共振等领域。
超导电缆可以实现高能电力输送，提高电力传输效率。
超导器件在计算机、通信等领域具有重要的应用价值。
总结：超导电学是研究超导材料电学性质的学科，超导材料呈现出电阻突变为零的特点，电流传输无阻碍且无漂移，而且在外加磁场作用下会出现磁通量量子化现象。
超导材料的电学性质为其在医学成像、电力传输和通信等领域的应用提供了基础。
通过对超导材料电学性质的深入理解和研究，可以进一步推动超导技术的发展和应用的拓展。
超导理论的基本原理
超导理论的基本原理超导理论是电学领域的一种前沿研究方向，是在特定条件下，某些材料在它们达到一定温度和适当的条件下表现出的“完美”的电性质。
有一些物质在温度降到某个非常低的水平时，电子的振荡被大大降低，电阻几乎为零，这种现象被称为超导现象。
超导现象被认为是目前电学领域最重要的现象之一。
超导理论的基础可以追溯到1933年，当时，荷兰物理学家Meissner和Ochsenfeld按照Langevin-Debye理论预测太阳黑子的磁场是和超导体内部的磁场互相排斥。
这种现象被称为Meissner 效应，Meissner效应是超导电性的一个基本现象。
超导电性的基本原理是由量子电动力学的图像导致的。
在量子电动力学理论中，电子是通过电磁场来传导电荷的。
超导电性的本质是电子和其它粒子的电动力学相互作用，而这种相互作用和电磁场中的粒子集团的作用有些类似，不同的是电子只能在超导物质中运动，而不是在真空中运动。
因此，超导电性是通过电荷的“集体运动”来实现的。
超导现象是一种冷态现象，需要将物质降温到低温状态才能实现。
实现这种低温状态的关键在于，要保持物质内部的热量尽可能少的流失。
为了实现这个目标，超导材料通常需要被置于低温环境中，比如在液氮中。
当材料被冷却到温度极低的时候，它的电性质会逐渐发生改变，电阻率会大幅降低，直至变为零。
超导物质所具有的特殊性质，是由于一种称为超导电子对的物质兴奋态在物质中存在的结果。
超导电子对可以看作是由两个电子组成的“卡希尔”（Cooper）气团。
卡希尔气团的形成发生在一定的温度和环境条件下，当卡希尔电子对穿过超导物质时，它们的能量可以一直被保持，直到限制它们移动的物理屏障出现。
这种现象最终导致了超导电性的出现。
超导电性的出现，是众多物理效应之一。
这种效应被广泛应用于工程领域，例如制造更快的计算机，更高效的电力转换器等等。
在现代科技发展过程中，超导电性扮演了非常重要的角色，也是未来科技发展的重要方向之一。
物理学中的超导电性和半导体光电特性
物理学中的超导电性和半导体光电特性超导电性和半导体光电特性是物理学中非常重要的两个研究方向。
本文将分别探讨这两个方面的内容。
一、超导电性超导电性是指物质在低温下具有零电阻和完全磁通排斥的特性。
这种特性被发现于1911年，当时荷兰物理学家海克·卡末林发现汞金属在几乎完全接近绝对零度时突然变成了超导体。
这一发现开启了超导电性的研究。
迄今为止，有很多材料被发现具有超导特性。
超导体可以被分为两类：传统超导体和高温超导体。
传统超导体只有在低温（接近绝对零度）下才会表现出超导特性，而高温超导体则在相对较高的温度下（通常在液氮温度以下）就可以表现出超导特性。
超导电性主要和电子配对有关。
在超导电性产生的温度范围内，电子之间会形成“库珀对”，这是一种被电子所占据的量子态。
库珀对的存在使电子更倾向于在超导电性产生的温度下组成超流，同时在外加电磁场的作用下也会排斥磁通线。
这使得超导体具有零电阻和完全磁通排斥的特性。
超导电性在实际应用中具有广泛的应用，比如在电力输送、磁共振成像和精密测量仪器等方面。
同时，高温超导材料的研究也在不断深入，并且被广泛应用于能源领域。
二、半导体光电特性半导体光电特性是指半导体在光的作用下发生的电学性质变化。
半导体光电特性主要归因于光电效应、辐射复合效应和半导体接触电势效应等。
光电效应是指光子被半导体吸收后产生的电子空穴对。
当光子的能量等于或大于半导体带隙的能量时，光子才能被吸收，产生电荷对。
这种光电效应是实现光电器件和太阳能电池等的基础。
辐射复合效应是指光子被半导体吸收后，如果光子的能量小于带隙能量，则光生成的载流子与原有载流子发生复合并发出光子。
这种效应主要应用于光放大器和激光器等领域。
半导体接触电势效应是指当不同半导体之间接触时，由于两种材料的费米能级不同，导致材料间的电势差变化，从而产生电子或空穴流动。
这种效应被应用于制造半导体二极管、场效应管和集成电路等器件。
半导体光电特性的研究和应用在光电领域中有着极其重要的作用。
超导体的电学性质及其应用
超导体的电学性质及其应用超导体是指在低温下电阻为零的金属、合金、化合物等材料，它具有独特的电学、磁学和量子性质，在科学、工业和医学等领域有广泛的应用。
1. 超导体的电学性质超导体的电学性质表现在两个方面：电阻为零和完全反射。
电阻为零是指超导体在低于临界温度时，电流通过它时没有发生电阻，电子可以自由地流动，而且能量损失非常小。
这是因为超导体的电子形成了一个特殊的能级结构，称为超导电子对，这种电子对可以在晶格中自由移动，形成了一种无阻抗的电流。
这种现象可以用凝聚态物理学的BCS理论来解释。
完全反射是指超导体表面的电流可以完全反射，并在其中形成被称为约瑟夫逊结的亚微米尺度的超导体区域，这种现象被称为约瑟夫逊效应。
这个效应的应用之一就是超导量子干涉仪，利用约瑟夫逊效应可以制造出高灵敏度的磁场探测器。
2. 超导体的应用超导体在许多领域都有广泛的应用，比如磁共振成像、医疗治疗、强电场测量、能量传输等。
磁共振成像是利用超导磁体产生强磁场，在被检测物体中观察核磁共振信号，通常用于医学影像学、材料检测等领域。
医疗治疗方面，超导体可以用于制造医疗设备，如MRI，利用它们可以响应非常弱的磁信号，用于诊断和治疗。
强电场测量是指利用超导体中的约瑟夫逊效应制成的高精度磁场探测器，可以测量非常弱的磁场和极其强大的磁场，用于地球物理学、空间物理学、材料科学等领域。
能量传输方面，超导体可以用于制造能量传输设备，比如高温超导电缆，它可以几乎不损失能量地将电能传输到远距离，用于地下城市或需要远距离传输电能的工程。
总之，超导体具有独特的电学性质和广泛的应用前景，它的发展将推动科学技术的进步，同时也对环保、节能、可持续发展等领域具有重要意义。
固体电子学基础知识点总结
固体电子学基础知识点总结一、固体物理固体物理是研究固体材料的结构、性质和行为的科学，是固体电子学的基础。
在固体物理中，最重要的是晶体学和晶格动力学。
晶体学是研究晶体结构和对称性质的学科，而晶格动力学研究晶体中原子的振动行为。
1. 晶体结构晶体是由原子、离子或分子周期排列而成的固体，具有高度有序的结构。
晶体的结构可分为单晶和多晶两种。
单晶是指晶体中所有原子都排列得非常有序，而多晶则是由许多微小的单晶颗粒组成。
理想的晶体结构是具有周期性的，可以用布拉格方程和晶体学指数来描述。
常见的晶体结构有立方晶体、六方晶体、四方晶体、正交晶体、斜方晶体和三斜晶体等。
2. 晶格动力学晶格动力学研究晶体中原子的振动行为，重点关注晶体中原子的周期性振动。
晶格振动会影响固体中电子的传输和能带结构，因此在固体电子学中具有重要的作用。
晶格振动的特征包括声子（phonon）和声子色散关系。
声子是晶格振动的量子描述，其色散关系描述了声子的能量与动量之间的关系。
声子的性质和分布对固体的热导率、电导率和光学性质等有很大影响。
二、能带理论能带理论是固体电子学的核心内容之一，用于描述固体材料中电子的行为以及电子的能量分布。
能带理论是由布洛赫定理（Bloch theorem）、傅立叶级数展开（Fourier series expansion）和布洛赫函数（Bloch function）等基本概念构成的。
在能带理论中，常见的概念包括禁带（band gap）、导带（conduction band）和价带（valence band）等。
通过对晶格结构和周期性势场的分析，能带理论可以解释固体材料的导电性、光学性质、热特性等现象。
1. 能带结构能带结构描述了固体中能量与动量之间的关系。
在晶体中，由于周期性势场的存在，电子的运动状态受限于晶格周期性，因此会出现能量分散成带的现象。
常见的能带结构有导带和价带两种。
导带是指电子的能量较高的带，而价带则是指能量较低的带。
超导电性的机理和物理性质
超导电性的机理和物理性质超导电性一直以来都是物理学家们研究的一个热点话题，对于理解物质的属性和研发新型电子器件具有重要的意义。
超导材料能够在一定的温度、电场和磁场下表现出零电阻、无磁性和完全电势的特性，这些性质使其在电力输送和储存、超导磁体和量子计算等领域有着广泛的应用。
本文将详细介绍超导电性的机理和物理性质，并展示它的潜在应用。
1. 超导电性的机理超导电性的机理可以归结为电子间的相互作用和凝聚态物理学的基本原理。
在超导材料中，电子发生了库伯对（Cooper pair）的相互作用，两个同中心反向旋转的电子的自旋自发结合形成了一个玻色型粒子，即库伯对。
库伯对之间发生相互作用，形成了超导电流，最终表现出零电阻的特性。
超导电性的出现需要满足两个条件：低温和完美的晶格结构。
在低温下，热运动导致的杂乱震荡减弱，库伯对之间的相互作用增强，从而形成了超导电流；而完美的晶格结构则有利于库伯对之间的跃迁和稳定性。
尤其对于高温超导材料，完美的晶格结构变得更加重要。
2. 超导电性的物理性质2.1 零电阻和磁通量量子超导电性最为重要的性质是零电阻，由于零电阻可以让电流不受到电阻的阻碍，从而在电力输送和储存中有着广泛的应用。
此外，超导材料还表现出一些奇异的物理性质，如超导磁通量量子。
磁通量是一个物理量，与电场和电磁波密切相关。
当外加磁场达到零电阻转变临界值时，超导材料的磁场量子数就会发生物理改变，即传输磁通量的最小单位成为h/2e，其中h为普朗克常数，e为电子电荷量，这被称为超导磁通量量子效应。
这一效应被证明对于量子计算领域具有重大的意义。
2.2 铁电和超导性从近几年的研究结果来看，铁电材料与超导电性之间存在着紧密联系。
铁电材料是有极性的晶体材料，在外加电场下能形成偏振电荷，从而实现能量转化。
研究发现，将铁电材料与超导材料复合后，可以得到新型铁电超导材料，其表现出优异的电子传输性质和优越的电磁感应性能。
这为新型的低功耗电子器件和能量转化器件的研发提供了新的思路。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
设超导电子的质量和速度分别为m和vs 则 mvs/t -eE 设超导电流密度为js，超导电子的密度为ns, 则 js= ns(-e)vs，把该式代入mvs/t -eE 得出:
8.3.伦敦电磁学方程
j s ns e 2 E E t m a 2 式中t代表时间, a=m/(n e ) s
l L m / m 0 ns e 2
取金属中通常的电子
8.3.2.4
浓度： ns约4×1028m-3 代入电子的质量和电量，得lL约为10-6cm。把8.3.2.3 代入jsxB/m0还可 以得到在此情况下与平面垂直（z）方向的超导电流
jsz[-Baexp(-x/lL)]/(m0lL )
可见伦敦方程不仅说明了迈斯纳效应，而且预言了：超导体一定厚度的表面超导电流屏蔽了内部磁场。
8.4.第二类超导体
mol K 比热/J· -1· -1
dHc C m 0T 0 dT Tc
0.03
0.02
0.01 0
超导 正常 Tc 1 2 3 T/K 4 5
SN>SS，L>0， 相变有潜热，所以是 一级相变。
锡在正常态和超导态下的比热
8.2.超导转变
8.2.3.超导电子对比热的贡献
C=T(S/T), 则C为：
dHc d 2Hc C Cs - C N m 0T Hc dT dT 2
2
8.2.超导转变
由于T=Tc时，Hc=0，所以
0.04
2
二级相变。 有磁场的情况:
可见该相变属于 Hc≠0 ，相变在T<Tc的温度范围内发生，这时
s
而8.3.2.1化为，
2B= -B/lL2
8.3.2.2
8.3.伦敦电磁学方程
为理解该方程的意义，考虑以超导体的平面界面，处于平行于其界面的均匀外磁场中，如图所示。假 设超导体外部的y方向的磁通密度为Ba,并令垂直于此界面的方向为x方向,由于外 磁场是均匀的，Ba的方向处 处相同，因此可以把8.3.2.2 看作标量方程式。从而，可 以用1维式
2.0
1.5
r/10-5 Wcm
Hg
1.0
0.5
<10-6
0 4.00
4.10
4.20
4.30
4.40
4.50
T/K
8.1 超导体的基本特性
8.1.2 迈斯纳效应
20余年的误解：超导体=理想导体； 而理想导 体在磁场中, R=0 → 磁通量B≠0，且撤消外磁 场后仍然有B≠0 。
1933年迈斯纳和奥森菲尔德的实验表明
8.3.伦敦电磁学方程
可见，如果 (a js )= -B 在任何时刻都成立，则上式成立。所以,
(a js )= -B
8.3.1.2
该式描述了超导体的抗磁性：B在超导体内由于受到超导电流的屏蔽而迅速降为0。 E=a( js/ t)和 (a js )= -B 分别描述了超导体的零电阻性质和迈斯纳效应，称为伦敦方程。综上所述， 在伦敦方程中，迈斯纳效应是以0电阻为条件的。然而，0电阻本身不产生迈斯纳效应。伦敦方程实际上是 在0电阻所允许的所有解中，选择了符合条件8.3.1.2的解来概括超导态。
M=-H，所以， Gs(T,H)=Gs(T)+0H(m0H) dH =Gs(T)+m0H2/2
8.2.超导转变
在相变曲线上H=Hc(T)，超导态与正常态
两相平衡共存吉布斯自由能应相等 GN(T)=Gs(T,H)=Gs(T)+m0Hc2/2 GN(T)-Gs(T)=m0Hc2/2
根据S=-(G/T)可得到正常态与超导态两相
Hc=H0[1-(T/Tc)2]
8.2.超导转变
8.2.2.超导转变热力学 1．相变的驱动力
磁场中非铁磁超导体处于超导态时，吉布斯自由能为
Gs(T,H)=Gs(T)+0H(-m0M) dH
因为，超导体处于超导态时具有完全抗磁性，
(Gs(T) 为没有外磁场时超导体处于超导态的吉布斯自由能)而它处于正常态时吉布斯自由能为GN(T) (对非铁磁性材料它与磁场无关)
上式说明超导态的吉布斯自由能比正常态的要低m0Hc2/2，这一能量差称为
超导态的凝聚能, 即发生超导转变的驱动力。 熵的差为:
dH c S N (T ) - S s (T ) - m 0 H c dT 由Hc-T图可知 dH /dT<0 ，故有S >S c N s 表明超导态相对于 正常态来说是一种更有序的状态。
第八章 超导电性的基本理论
8.0 超导研究简述
8.1 超导体的基本特性
8.2.超导转变 8.3.伦敦电磁学方程 8.4.第二类超导体 8.5.BCS理论梗概
8.6.隧道效应
8.7.约瑟夫森效应
8.0. 超导研究简述
8.0.1 超导现象的发现
1911年，荷 兰物理学家 昂纳斯(Onnes) 发现Hg的电阻 在4.2K左右陡 然下降为零。物 体的这一特性就 叫做超导电性;
1870
1880
1890
1900
1910
1920
1930
1940
氧 气 液 化
氢 气 液 化
氦 气 液 化
具有超导电性的 物体就叫做超导体； 8.0.2. 全球超导热
首 次 发 现 超 导 现 象
发现者：荷兰物理学家Onnes 超导体:水银,临界温度：4.18K
8.0. 超导研究简述
1986年初：两位瑞士科学家J.G.柏诺兹和K.A.缪勒发现 新物质Ba-La-Cu-O的临界温度可能高达30K 1986年9~11月：日本科学家证实新物质Ba-La-Cu-O具有 超导体性质 1986年12月25日 美国休斯顿大学的研究人员发现了该 物质的Tc为40.2K 1987年2月15日： 美国休斯顿大学的朱经武等发现了Tc 为98K的超导体。 1987年2月24日：中科院物理研究所的赵忠贤等13人获 得了转变温度100K以上的Y-Ba-Cu-O 1988年1月,日本的研究人员发现了Bi-Sr-Cu-O 的Tc为 110K 1988年2月：赫尔曼等发现了Tl-Ba-Ca-Cu-O的Tc为125K
8.3.伦敦电磁学方程
8.3.2.迈斯纳效应与穿透深度 考虑恒定电场的情况，此时，在超导体内必有E=0,否则，根据伦敦方程，超导电 流j 将会无限增加. 因此，麦克斯韦方程为，xBm0js 即jsxB/m0把该式代入(ajs)=-B得 (ajs) =Ba/m0=-B , a=m/(nse2) 即 x(xB) -m0B/a -m0nse2B/m =-B/lL2 8.3.2.1 lL=[m/(m0nse2)]1/2 由于，x(xB)(B)-2B而磁场是有旋无散的，B0， 因
加非 磁铁 场磁 的体 超棒 导沿 转轴 变向 0
B 正常金属 B=m0Ha
超导体 B=0
Hc
Ha
2．转变相图
8.2.超导转变
超导体的临界磁场Hc与温度T有关，它由在0K时的Hc(0)，下降到临界温度Tc的0，由此可得磁场中超导体的H-T 图，H-T图被Hc(T)曲线划分为超导态和正常态两个区域，在Hc(T)线上发生超导态与正常态间的可逆相变，所以 H-T图叫做超导体的相图。任一处于超导态的点 (如P点)，增加温度或/和外磁场，都能使超、导体转变到正常态。
y
2B(x)/x2B(x)/ lL2
B(x)为在外磁场Ba中超导体 内x处在y方向的磁通密度。
超导体 B(x)
Ba
l 超导体边界处磁 通密度的变化
x
8.3.伦敦电磁学方程
该方程的解为， B( x) B exp(- x ) a
lL
8.3.2.3
上式表明，超导体内部磁通密度按指数规律逐渐消失，在x=lL处下降到其表面值的1/e，这一距 离称作伦敦穿透深度。由下式计算
T>Tc
T<Tc
T<Tc;Hc(0) →0
超导体具有完全的抗磁 性：B=m0(H+M)=0, 所 以超导体≠理想导体
T>Tc T<Tc T<Tc;Hc(0) →0 理想导体(上)和超导体(下)对外磁场的响应
8. 1 超 导 体 的 基 本 特 性
超 导 体 的 抗 磁 性
8.2.超导转变
材料在一定条件下由普通物体转变为超导体 或逆向的变化叫做超导转变。 8.2.1．磁场中的超导转变 1．磁场的影响
单 电 子 隧 道 效 应
约实 瑟验 夫验 森证 效 应
8.0. 超导研究简述
8.0.5.超导材料的应用
零电阻特性的应用—超导电缆、电机、超导能，...
强磁场应用—磁悬浮列车、磁流体发电，... 约瑟夫森效应的应用—超导计算机，超导数字电路,
8.0. 超导研究简述
8.0.6.超导研究任重道远
目前,超导技术尚未得到广泛应用, 未来的路仍然是曲折的,漫长的.
正常金属的比热CN包括两个部分：晶格比热和传导电子比热CeN。超导态金属的比热Cs也包括两个部分,但晶 格比热不发生改变，变化的是电子比热Ces, 因此：Cs-CN=Ces-CeN.超导体中电子的比热在T<<Tc时按指数形式 随温度变化：
其中A为常数， 为由正常电子变成超导电子所需能量，kB为玻兹曼常数。 该式表明在超导电子的能谱中存 在能隙，随温度的升高被激发越过能隙的电子数将随温度按指数形式变化，它暗示有两种电子的存在，从 而有人提出二流模型
8.0. 超导研究简述
8.0.3. 超 导 材 料 临 界 温 度 提 高 的 历 史
8.0. 超导研究简述
8.0.4 超导理论研究
1930 1940 1950 1960
发 现 迈 斯 纳 效 应
伦 二敦 流方 体程 模 型
同 位 素 效 应
库 珀 B 第 对 C 二 S 类 理 超 论 导 体