电磁场：超导体的电磁性质
超导体的磁场分布研究
超导体的磁场分布研究超导体是一种在极低温下能够完全抵抗电阻的材料，具有许多引人注目的性质和应用。
其中之一就是它们能够排斥磁场的特性，这使得超导体在磁共振成像等技术中具有广泛的应用。
磁场分布研究是超导体研究中的一个重要领域，本文将简要介绍超导体的磁场分布研究。
超导体内部的磁场分布是由超导体自身的电磁性质所决定的。
在超导态下，超导体内部的电流会形成一个闭合环路，称为“Meissner效应”。
这个环路将磁场完全排斥在超导体的内部，使得超导体表面的磁场为零。
这个性质被用于超导体材料的磁共振成像技术中，通过扫描外部磁场的变化，可以得到超导体内部的结构信息。
磁共振成像技术的基本原理是通过感应磁场的变化来检测超导体内部的结构。
在磁场中，超导体内部的电流分布会受到磁场的影响而发生变化，从而改变磁场的分布。
通过测量这个变化的磁场，可以得到超导体内部的电流分布的信息。
这种技术已经在医学成像等领域得到了广泛应用，例如对人体内部的器官结构进行成像。
除了磁共振成像技术，磁场分布研究还涉及到超导体材料的制备和性能调控。
研究人员通过改变超导体材料的成分和结构等方式，可以调节超导体内部的磁场分布。
例如，通过引入局域的结构缺陷或掺杂杂质，可以形成磁通线，从而改变磁场的分布。
这对于超导体材料的性能提升和新型设备的设计具有重要意义。
具体到不同类型的超导体材料，它们的磁场分布特性也有所不同。
例如，高温超导体中的磁场分布更为复杂，在一些特定的磁场和温度下，会出现磁通线的存在。
而低温超导体的磁场分布则较为简单，主要体现了Meissner效应。
不同的材料类型和磁场条件下的磁场分布特性研究，可以帮助我们了解超导体的微观结构和超导机制。
此外，超导体的磁场分布研究也与能源领域的应用息息相关。
超导材料在电能输送领域具有巨大的潜力，因为它们可以在零电阻下输送电能，减少能量损耗。
但是，磁场对超导材料的影响常常限制了电流的传输能力。
因此，研究和理解超导体内部磁场分布的特性对于提高超导体的电流承载能力具有重要意义。
超导体的电磁性质研究
超导体的电磁性质研究超导体是指在低温条件下具有零电阻的材料。
自从1957年超导现象被发现以来，科学家们一直在致力于研究超导体的电磁性质。
这些研究不仅对于理解基础物理现象，还对于实际应用具有重要意义。
超导体的电磁性质研究主要可以分为两个方面：超导态和正常态。
在超导态下，超导体展现出了许多令人印象深刻的电磁性质。
其中最重要的是零电阻和迈斯纳效应。
零电阻是超导体最引人注目的特性之一。
当超导体被冷却到临界温度以下，电流可以通过超导体自由流动，而不受电阻的影响。
这种无阻碍的电流传输使超导体在电力输送方面具有重要意义。
由于电流不会损耗能量，超导体的电输送效率非常高，可以有效地减少能源的浪费。
因此，超导体在电力输送和电能存储方面有着广泛的应用前景。
迈斯纳效应是一种超导体在磁场中表现出来的特殊现象。
磁场对于正常导体来说会引起电阻增加，但在超导体中，磁场足够强时，电流会被磁场挤出超导体内部，导致电阻急剧增加。
这种现象被称为迈斯纳效应，它与超导体的临界磁场密切相关。
迈斯纳效应在实际应用中也具有重要意义，例如在磁共振成像中，利用迈斯纳效应可以使超导体产生高强度的均匀磁场。
除了超导态，超导体在正常态下也有一些有趣的电磁性质。
例如，正常态下的超导体表现出了电阻的经典特性，即电流和电压之间符合欧姆定律。
此外，在正常态下，超导体仍然对磁场具有非常敏感的特性。
当磁场穿过超导体时，会引起超导电流的涡旋流动，这被称为涡旋电流。
涡旋电流产生的磁场会抵消外部磁场的作用，从而使超导体对磁场具有一定的屏蔽效应。
对于超导体的电磁性质研究主要集中在两个方面：理论模型和实验研究。
理论模型主要包括BCS理论和Ginzburg-Landau理论。
BCS理论是描述超导性的经典理论之一，它从微观角度解释了超导现象的本质。
而Ginzburg-Landau理论是一种更加抽象和统一的理论模型，可以用来描述超导体的宏观性质，如超导态的磁化率、穿透深度等。
实验研究是验证理论模型的重要手段。
超导材料在电磁场中的物理性质及应用
超导材料在电磁场中的物理性质及应用超导材料的发现和应用是当今科学技术领域中的一大突破，而电磁场作为应用领域中的重要领域，也在这一过程中得到广泛地应用。
超导材料在电磁场中的物理性质和应用则是继续探寻和发展超导材料应用领域的重要方向之一。
一、超导材料的基本物理性质超导材料是指在一定的温度范围内，在超导态下能够表现出完美的电阻为零、磁通量量子化等性质的一类材料。
其中，温度是影响超导材料性质的关键因素之一。
当温度低于超导材料的临界温度时，材料便进入了超导态。
除了电阻为零和磁通量量子化等性质之外，超导材料还有其它的基本物理性质。
以磁性为例，超导材料由于自身的物理结构，在外磁场的作用下会在其内部形成超导电流，排斥外磁场的渗透。
因此，超导材料可以在磁场中具有完美的磁屏蔽性能。
二、超导材料在电磁场中的应用1.超导磁体超导磁体是超导材料在磁共振成像、核磁共振、等离子体研究等领域应用最为广泛的一种形式。
超导磁体利用超导材料的磁屏蔽性能，可以产生无极大的磁场。
高强度的磁场可以被用于许多检测与治疗技术，如医学磁共振成像。
2.超导电缆超导电缆是一种利用超导材料来传输电能的电缆。
超导材料在传输电流时，不会产生电阻损耗，因此可以在长距离传输电能的同时，节省能源。
超导电缆可以在供电过程中减少电能的损耗，同时也可以增加电力系统的稳定性和安全运行。
3.超导磁浮超导磁浮技术是一种利用超导材料的电磁性质，将列车悬浮在磁场中，实现高速列车的运行。
超导磁浮技术是一种新型的交通工具，正在逐渐成为高速交通运输的一种重要方式。
目前，日本的铁路系统“新干线”利用超导磁浮技术已经开行了400公里/小时的高速列车。
4.超导电机超导电机是利用超导材料制成的线圈产生磁场，控制旋转电机的运行。
超导电机使用超导线圈降低了电阻和损耗，从而提高了电机的性能。
5.超导热电冷却器超导热电冷却器是利用超导材料的热电效应，实现低温制冷技术。
超导热电冷却器可以制冷到接近绝对零度的温度，使得许多实验和仪器能够在极低温度下运行。
超导体：磁场的完美屏蔽者
超导体：磁场的完美屏蔽者超导体是一种特殊的材料，具有独特的电导性能。
它在低温下可以表现出零电阻和完全磁场屏蔽的特性，因此被广泛应用于电磁学和工程领域。
本文将从物理定律出发，详细解读超导体的工作原理和实验准备、过程，以及其在实践中的应用和其他专业性角度的讨论。
首先，我们需要了解超导体的物理定律，主要包括以下几个方面：超导效应、磁通量量子化和Meissner效应。
超导效应是指在超导态下，材料的电阻为零，电流可以自由地在其中流动。
这一现象是由物理学家海森堡和格芬在1911年分别提出的独立观点。
他们认为，当材料的温度降低到某个临界值以下，电子与晶格之间的相互作用将导致电子配对，通过库珀对将能量散射到晶格中，从而形成零电阻的电流。
磁通量量子化是指在超导体内部存在一个最小的磁通量单位，称为磁通量子。
这是由量子力学原理和磁通守恒定律推导得到的。
根据研究发现，磁通量子的值约为2.07×10^-15 Wb。
超导体在零电阻状态下可以完全屏蔽外部磁场，只允许通过整数倍的磁通量子。
Meissner效应是指在超导体处于超导态时，它对外部磁场的反应。
当超导体受到外部磁场的影响时，它会自动生成一个以外磁场的方向相反的磁场，从而将外磁场完全屏蔽在材料内部。
这一效应的发现由Meissner和Ochsenfeld在1933年首次报道。
根据以上物理定律，我们可以设计一系列实验来研究超导体的性质和应用。
下面是一个具体的实验流程：实验准备：1. 准备超导体样品，并将其冷却到超导态所需的低温。
常见的冷却剂包括液氮和液氦。
2. 准备磁场源和传感器等测量工具。
3. 建立一套可控制和测量电流的设备。
实验过程：1. 将超导体样品放置在零磁场环境中，确保其处于超导态。
2. 施加一个外部磁场，并使用磁场传感器测量其在超导体内部和外部的分布情况。
3. 观察超导体的反应，特别是Meissner效应的表现，即磁场被完全屏蔽在超导体内部，从而使传感器测量到的磁场值为零。
超导材料的电磁性质与应用
超导材料的电磁性质与应用超导材料是一种在低温下电阻为零的物质，具有非常特殊的电磁性质。
本文将介绍超导材料的电磁性质以及它们在实际应用中的重要性和潜在效益。
1. 超导材料的电磁性质超导材料的最重要的电磁性质是零电阻和完全抗磁性。
在低温下，超导材料中的电子对会形成一种称为“库珀对”的配对状态，这些电子对可以自由传播而不会受到散射或碰撞的影响，从而导致了材料的零电阻特性。
这种零电阻状态对电流的传输非常有利，不会损耗电能，因此超导材料在电力输送领域具有巨大的应用潜力。
除了零电阻特性，超导材料还表现出完全抗磁性。
在超导材料中，电流会形成闭合环路，从而产生强大的反向磁场来抵消外部磁场。
这种完全抗磁性使得超导材料非常适合用于制造磁体和磁共振成像设备，因为它们可以产生非常强大的磁场而不会被外部磁场干扰。
2. 超导材料的应用超导材料在各个领域都有广泛的应用。
其中一个重要的领域是能源输送和存储。
由于零电阻的特性，超导材料可以用于制造高效的电力输送线路，减少能量损耗。
此外，超导材料还可以用于制造超导电感器和超导电机，提高能量转换的效率，进一步节约能源。
超导材料还可以用于制造强大的磁体，例如用于核磁共振成像（MRI）的超导磁体。
由于超导材料具有完全抗磁性，它们可以产生远远超过普通磁体的强大磁场，从而提高成像分辨率和准确性。
此外，超导材料还可以用于制造超导电动机、飞轮储能系统等，为交通、工业和航天等领域提供高效稳定的动力。
除了能源和医疗领域，超导材料还具有广泛的应用前景。
例如，在科学研究中，超导材料可以用于制造超导量子比特，实现量子计算和量子通信。
此外，超导材料还可以用于制造超导传感器，用于探测微小的磁场、电场和温度变化，有助于地质勘探、环境监测和生物医学研究等领域。
3. 超导材料的发展和挑战尽管超导材料具有许多独特和有吸引力的特性，但是它们的应用仍面临一些挑战。
首先，大部分超导材料需要低温环境才能保持超导状态，这限制了它们的实际应用范围。
超导体的性质及应用
超导体的性质及应用超导体是一种在极低温下（通常小于零下196度）能够完全无阻力地导电的材料。
超导体具有一系列特殊的性质，而这些性质也为其在现代科技中的应用带来了极大的潜力。
本文将介绍超导体的基本性质以及其在各个领域中的应用。
一、超导体的基本性质1. 零电阻在极低温下，超导体能够完全无阻力地导电。
此时，电流会在超导体内部的电子对上流动，而这些电子对能够有效地避免了电阻的产生。
同时，由于存在零电阻状态，超导体的能量损失也非常小，因此能够有效地减少能量的浪费。
2. 恒定磁通量超导体内部的磁通量是恒定的，不受外界磁场的影响。
这是由于超导体内部的电流会产生磁场，而这个磁场会抵消外部的磁场，从而使得超导体内部的磁通量保持不变。
3. 超导态和正常态超导体存在两种状态，分别为超导态和正常态。
在超导态下，电流能够无阻力地流动，而在正常态下，电流受到阻力的影响，会产生能量损耗。
超导体的这种双重状态使其在不同领域中的应用具有极大的灵活性。
二、超导体的应用1. 磁共振成像技术超导体能够恒定磁通量，因此被广泛应用于MRI（磁共振成像）技术中。
MRI技术利用磁场和无线电波来创建图像，而超导体是产生这种强磁场的关键材料。
目前，MRI技术已经成为医学诊断的重要手段，为人们提供了高清晰度的内部图像。
2. 超导电缆超导电缆利用超导体的零电阻特性，将电流无损耗地传输。
由于超导电缆不仅能够减少能量的损失，而且还能够极大地提高能量传输的效率，因此被广泛应用于输电和通信领域。
例如，一些国际能源大项目中需要长距离、高电流密度输电，而超导电缆正是实现这一目标的重要手段。
3. 量子计算量子计算是一种基于量子力学原理的计算方式，其中的基本单位是量子比特（qubit）。
超导体能够很好地充当qubit，因为其双重状态使其有较好的干净度、长寿命和易于量子操控等特点。
目前，量子计算被看作是未来计算技术的发展方向之一，而超导体则是量子计算中不可或缺的重要材料。
超导体的电磁特性
一、超导体(superconductor)旳主要电磁特征 1. 零电阻性 1911卡末林-昂内斯发觉水银在4.2K时电阻消失。
电阻为零旳现象称为超导电性，出现超导电现象 旳温度称为转变温度或临界温度，常用TC表达。
电阻为零旳导体是理想导体， ρ =0 ， , 根据 E=ρj0 得 E=0 理想导体内部电场也为零。
量M有一定关系
这种特征称同位素效应。 同种材料同位素在化学性质、晶体构造、电子 组态及静电性质等方面都相同，只是不同原子量 对晶体点阵旳热振动(晶格振动)旳特征有影响。 超导体旳同位素效应暗示了电子与晶格之间旳 相互作用是超导现象中旳主要原因，为超导电性 旳研究提供了主要启示。
4
§12-6 麦克斯韦电磁理论
25
相等，由安培环路定理有：
I
I
S1 L S2
10
对于稳恒电流，
穿过环路所张任意曲面
I
I
旳电流强度都是相等旳。
但对于非稳恒电流又怎 样呢？例如电容器充电
S1 L S2
过程,当电键 K 闭合时,电 S1
S2
源对电容器充电,电路中
旳电流是变化旳,作环路
L, 对 L 也张两个曲面 S1、
S2
Lε
K
11
对 S1 面有电流流过, 而 S2 面作在电容器 内侧,因为电容器是 绝缘旳，无电流经
过，对S1 面应用安 培环路定理：
S1
S2
Lε
K
对 S2 面应用安培环路定理，因为 S2 面无电流经过，则
12
由此看出对于同一种环路 L， 因为对环路所张旳曲面不同， 所得到旳成果也不同。
但是电容充电时电流能够写成
S1
超导
7
电流进入超导体分布如图,超导体内电流所贡献的磁场： 上表面电流产生的磁场：进去 ⊗ ； 下表面电流产生的磁场：出来 ⊙； 总效果： 超导体内部总磁场处处为零——完全抗磁性； 表面有一薄层有电流和磁场的分布，被磁场穿透的 表面层叫穿透层，厚度——十万分之一 cm 二．伦敦方程 1935 年伦敦兄弟（F.London，H.London） ，基于二 流体模型， 通过修正通常的电动力学方程给出了描绘超导体电磁性质的 物质方程——London 方程。 伦敦第一方程 由于超导体的 R=0、B=0、类磁通守恒：
• ∂js 1 = 0 ⇒ E = 0 （ µ0 js = 2 E ） js = ∂t λ 此时 js =恒量， jn = 0 代入 •
∇ × B = µ0 ( js + jn ) + µ0ε 0
∂E ∂t
(4)
∇ × B = µ0 js
1
或
∇ × (∇ × B) = µ0∇ × js
∇⋅B = 0
5
去仍然存在的正常电子的上述贡献外，当温度降低时，与正常电子“凝 聚”到有序的超导电子相应，还释放一定能量，这使得在转变温度 Tc 附近的比热大于正常态，而且比热突然升高，出现不连续的跃变。 T<Tc 时，全部为超导电子
正常电子不动
超 导 电 子 参 与 导电
超导体内 场强为零
6
也可认为有两种互相独立的电流 jn与 js ，在导体中构成并 联电路，由于超导电子与晶格无散射，无碰撞，运动无阻 尼，所以 js 相当于是短路电流。 解释零电阻现象 超导体内正常电子无贡献，电流由超导电子贡献 ——零电阻现象 解释迈斯纳效应
2
利用 ∇ × (∇ × B) = ∇(∇ ⋅ B) − ∇ B 代入伦敦第二方程 得
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在电磁场中运动的理想导体，欧姆定律为：
v v v v J = σ ( E + u × B)
导体静止参考系中电场
σ →∞ v v v E +u×B = 0
v u
理想导体中的磁通冻结
理想导体中任一回路包围的磁通变化：
v v v v v v dΦ d B v = ∫∫ B dS = ∫∫ dS + ∫ B u × dl dt dt S t S L v v v v v = ∫∫ ( × E ) dS ∫ ( u × B ) dl
v v M = H
或
= 0 (1 + χ M ) = 0
并认为磁介质的电导率为零 σ 导电流视为磁化电流。于是，有
χ M = 1
= 0 ，原来意义的传导电流并不存在，超
r r r v v v 1 r r n × H 2 H1 = 0 , n × B2 B1 = 0 n × M = 0 as → as = n × B1 0
d v 1 r r ∫∫Sc B + × a J s ds = 0 d dt → → Φ′ = 0 dt dt v r v r 1 r r ′ ∫∫Sc B ds + ∫ c a J s dl = ∫∫Sc B ds =Φ
磁通量子化
C
r r m r r r 一对超导电子在磁场中的正则动量为 p = 2mv 2eA = 2 J s 2eA, s s ns e r r r r r r r r m → ∫ p dl = ∫ J s dl e ∫ A dl = e ∫ A dl = eΦ ′
v v v dvs v J s = ens vs , → me = eE , dt
在恒定情况下，超导体的零电阻性 v =0 E=0 t
v v Jn = σ E
－普通欧姆定律－损耗电流
v J s t
v α E,
α
ns e 2 me
伦敦第一方程: 超导电流与电场的关系，并有如下结论
v Jn = 0
v v J s = J0
n s
(
s
)
低频时，损耗是很小的。超导体更适合于直流（低频）电流的支撑
伦敦第二方程
如何解释迈斯纳效应(超导体内部 B=0 ) 若超导体中的电流产生的磁场总是抵消外加磁场，则可以解释 Meissner效应 伦敦第二方程: × J s = α1 B — 现在说明伦敦第一、第二方程和麦氏第二方程是相容的 v v r v J B 欲使第一与第二方 × s = × J s = α × E = α t t t 程自洽，应该取： r r r v v × J s + α B = 0, → × J s + α B = f X r t f X =0 — 再两个系数 α ,α1 应该一致 v α1 = α， v v B × J s = α1 = α1 × E ψ = 0
BCS理论：同位素效应，超导能隙 超导电子是结成库珀对的电子（L.N.Cooper,1957） 库珀电子对具有相反的动量，总动量为零 库珀对形成必须借助于晶格振动（声子），形成引力而关联 所有库珀对凝聚于相同的量子态，库珀对的能量比自由态要低
伦敦第一方程
超导体中:
ne = nn + ns
v v v J = Jn + Js
扩散方程，一维情况的解为：B ( z ) = B ( 0 ) e z / λL , J s ( z ) = J s ( 0 ) e z / λL
v
v
v
v
λL
(α0 )
1/ 2
称为穿透深度
B, J s
超导体
超导体内部磁场指数衰减，若穿透 深度很小，即可以解释 Meissner 效应
λL
O
z
超导体表面电流
C C
r 4π h ps = →
ns e
C
s
C
s
λ
∫
C
h r r ps dl = 2nh → Φ ′ = n 2e
第二类超导
第二类超导体(也称硬超导体) 在 H< Hc1 时伦敦方程成立，超导体表现迈斯纳效应，在其内部 B＝0. 当磁场增强至超过第一临界磁场 Hc1 时，磁场开始以量子化磁通线形 式进入超导体内．在磁通线内为正常态，磁通线之间仍为超导态．物 体仍保持超导电性．当磁场再增强至超过第二临界磁场 Hc2 时，磁场 布满物体内部，整个物体转变为正常态． 对锡而言, Hc1 ~ 3A/m,
无电场时仍可以存在超导电流， 超导电流完全来源于超导电子的贡献
v 传导, 损耗电流 J n = 0 为零,超导体的电导率趋于无穷大 -- 超导
r v 在交变情形下， ≠ 0 E ≠ 0, J n ≠ 0 。因而，交变情形下超导体是 t 有电阻损耗的．交流损耗的大小为 J J = mσ n e 2 ω ≈ 1012 ω
与理想导体磁量 冻结的结论一致
Φ′ = n
h = ( 2.07 ×1015 ) n Wb 磁通量子 2e
证 明
类磁通量守恒 把电磁感应定律应用于回路 C 上，有
取环体内闭合回路
c，
r v r B r r 1 J s ∫∫Sc × E + t ds = 0, E = a t
并设 C 足够深入到环 体内，使 C 上 Js＝0． ＝
(
)
超导体内部磁感应强度为零，并不排除超导体表面薄层内有电流和磁 场，实际上正是表面电流的屏蔽作用确保了超导体内部的和磁场为零
每对电流线产生的磁场 在超导体内刚好抵消，总效 果是超导体内磁场为零。
超导体是完全抗磁体
可以将超导体视为特定磁介质
v v B = H = 0 v v v B = 0 ( H + M ) = 0
v
v
( )
( )
t vt v v v J s J s × α1 E = 0 → = α1 E + ψ t t
(
)
ψ
为任意标量场
伦敦第二方程
－磁场和电流的薄层分布
现利用伦敦第二方程解释 Meissner效应
v v v v 与稳定磁场方程 × B = 0 J s 联立 × J s = α B v v v 2 B = α0 B, (Q B = 0 ) r v v 2 J s = α0 J s , ( J = 0 )
超导体应 用
反 磁 性 的 應 用
超导体与外磁场的斥力作用－使超导体 可悬浮在空中－超导重力仪，超导磁悬 浮列车(完全抗磁性) 无损耗输电（直流电）(无直流损耗性) 产生强磁场－ α 磁谱仪，2003 年再次 送入地球轨道，观察暗物质和反物质。
超导体导线 高功率 发电机
超导电磁动力船
核磁共振斷層掃瞄儀
(
)
ε0
合并构成了研究超导体电磁学问题的基本方城组（出发点）
磁通俘获和磁通量子化
撤去 磁场 正常相 T > Tc 加外磁场 T > Tc 超导磁体 T < Tc 内表面 电流
— 设当T > Tc 时，把正常态的超导环放置于外磁场中．降低温度使 T＜ Tc 该环转变为超导态，然后撤去外磁场．通过环孔的磁通量仍然被保持 （捕获）在环孔内，同时在超导环内面薄层内诱导出超导电流，它维持着 环孔的磁通量。若无扰动，超导电流与被捕获的磁通量将长期存在着。 — 被捕获磁通量是量子化的，即它只能等于某一个 磁通量的整数倍—超导电性的量子本质所引起的．
v r v B × E = → 0 , B = const ≠ 0 t 而 J 有限（有磁效应）；由麦克斯韦方程 — 导致 B 为一与时间无关的量
r r r J = σ E, σ → ∞ E = 0
理想导体欧姆定律
超导体，其电阻为零，也可以称为理想导体：σ → ∞ 但理想导体与超导体有其他不同的性质，例如在磁场中的行为
r v 成面电流分布).－比较 B = 0 J ×
α
ns e2 me
－ 磁场可看作电流的’源’ 起着维持超导电流（有旋）的作用,(形 .
再与电磁场的基本方程组联立
r v r r r v E B × B = 0 J n + J s + 0ε 0 , × E = , t t r 1 r r v r v B = 0 , E = ρ f ; D = ε 0 E, B = 0 H
超导量子干涉仪
200 超 導 150 轉 變 100 溫 度 50 (K) 0
1900 1920 1940 1960 1980
超導溫度升高的 急劇發展時代
年度
2000
Meissner 效应：超导体内部磁感应强度为零 B = 0 与外加磁场过程无关，若物质内部有磁场，则进入超导相后，磁场 排出，若物体原来处于超导态，外加磁场不能进入超导体内． 外磁场必须小于临界磁场 Meissner 效应 与 超 导 电 性 是相互独立的效应
T > Tc
T < Tc
正常相
超导相
超导体不能简单地看作通常导体电导率的极限情况．因为通常导体有欧姆定律
R ()
O
Tc
Hale Waihona Puke T (K )失超Tc = 4.2 K
(-268.9度)
Hc
H c ( 0)
临界温度与外加磁场相关，或曰临界磁 场与温度相关
超导相
T2 H c = H c ( 0 ) 1 2 Tc
1911年，昂内斯发现超导现象
O
Tc
T (K )
1986年，高温超导取得突破，中国在其中
超导磁性－ Meissner（迈斯纳）效应
Hc2
v B≠0 σ →∞
Hc2 ~ 107 A/m
第二类超导体有较高的临界磁场 Hc2 , 能通过较强的超导电流(直流),因而, 第二类超导体有更重要的实际应用 半径为 a 的直导线的临界电流 I c = 2π aH 2c