超导体的电磁性质_文档下载
亿万文档 免费下载
当前位置： &
& 超导体的电磁性质
超导体的电磁性质
超导体的电磁性质
(2) 临界磁场
若将处于超导态的材料置于外磁场中，当外磁场强度增大到某一临界值Hc时,超导电性将受到破坏,材料由超导态转变为正常态.临界磁场Hc与温度T有关,Hc(T)的经验公式为
Hc(T)=Hc(0)[1 (T2],
如图3-9，该曲线将T Hc平面(实际上只是第
一象限)分为两个区域，在曲线下面材料处于超
导态,在曲线上面则为正常态.该曲线亦称为相
图3-9(用郭书的图3-9)
(3) 迈斯纳(Meissner)效应
实验发现，当材料处于超导态时，随着进入超导体内部深度的增加磁场迅速衰减，磁场主要存在于超导体表面一定厚度的薄层内.对宏观超导体，若把这个厚度看成→0,则可近似认为超导体内部磁感应强度B=0,超导体有完全抗磁性,我们称之为理想Meissner态.不能理想化的状态称为一般Meissner态．实验发现超导体的抗磁性与其所经历的过程无关.若将样品的温度降低使之转变为超导态，当加上外磁场时，只要磁场强度不超过临界磁场，则B不能透入超导体内部；若把正常态的样品置于小于临界磁场的外磁场中，当温度下降使样品转变为超导态时,B被排出超导体外.
(4) 临界电流
当超导体内的电流达到某个临界值Ic时，超导体将从超导态转变为正常态.可以这样理解:当超导电流≥Ic时,它产生的磁场H≥Hc,材料便转变为正常态.
(5) 第一类和第二类超导体
实验发现有两类超导体，元素超导体多数属于第一类超导体，合金和化合物超导体多数属于第二类超导体.第一类超导体存在一个临界磁场Hc.第二类超导体存在两个临界磁场，即下临界磁场Hc1和上临界磁场Hc2，Hc1&Hc2.当外磁场H&Hc1时，磁场被排出体外，样品完全处于超导态.当外磁场满足Hc1&H&Hc2时，磁场以量子化磁通线的形式进入样品内，使之处于正常态和超导态并存的混合态，磁通线穿透的各细长区域处于正常态，其余区域处于超导态.每一条磁通线的磁通量为一个磁通量子，因此磁通线只能整条产生和消失.随着外磁场增大，穿过样品内部的磁通线逐渐增多，正常区域逐渐扩大.当外磁场H&Hc2时，无表面超导相的样品整个转变为正常态.由于第二类超导体有较高的临界温度和临界磁场，可以通过较大的超导电流，故有较高的应用价值.
(6) 磁通量子化
实验发现，第一类复连通超导体(如超导环和空心超导圆柱体)，以及
Word文档免费下载： （下载1-18页，共18页）
§5 超导体的电磁性质 1 1、概述 、 超导电性: 超导电性 当温度下降到某临界 温度T 以下时,一些元素、 温度 c以下时,一些元素、化 合物、合金和其他材料...电磁场:超导体的电磁性质_理学_高等教育_教育专区。电磁场理论课件。超导体的电磁性质江滨浩,2002. 6 超导电性、 Meissner 效应理想导体中的磁通冻结 伦敦方程超...6 超导电性、 Meissner 效应理想导体中的磁通冻结 伦敦方程超导体的趋扶性 超导体电磁性质方程 磁通俘获和磁通量子化第二类超导体 超导电...超导体的电磁性质江滨浩,2002. 6 ? 超导电性、 Meissner 效应 ? 理想导体中的磁通冻结 ? 伦敦方程 ? 超导体的趋扶性 ? 超导体电磁性质方程 ? 磁通俘获和...五、超导体的电磁性质 1 自1911年以来,陆续发现了不少元素、化合 物、合金和其他材料,当温度下降到某临界温度Tc以 下时,电阻率下降为零。这种现象我们就称之为...§5 超导体的电磁性质 自1911年以来,陆续发现了不少元素、化合物、 合金和其他材料,当温度下降到某临界温度Tc以下 时,电阻率下降为零。这种现象我们就称之为...§5 超导体的电磁性质 1 超导电性: 当温度下降到某临界温度Tc 以下时,一些元素、化合物、 合金和其他材料,电阻率下 降为零。(自1911年以来发现) 2 1986年... §5 超导体的电磁性质 1 本节主要内容: 1. 超导体特性之一:零电阻 2. 超导体特性之二:完全抗磁性(迈斯纳效 迈斯纳效 应) 3. 超导电动力学 ...机动 目录 上页 下页 返回 结束 §3.5 超导体的电磁性质一.超导电性一些元素、化合物、合金等,当温度下降到某临 界值 T 以下时,电阻率下降为零的现象称为...您所在位置： &
&nbsp&&nbsp&nbsp&&nbsp
铁基超导体磁通动力学的研究.pdf 156页
本文档一共被下载：
次 ,您可全文免费在线阅读后下载本文档。
下载提示
1.本站不保证该用户上传的文档完整性，不预览、不比对内容而直接下载产生的反悔问题本站不予受理。
2.该文档所得收入(下载+内容+预览三)归上传者、原创者。
3.登录后可充值，立即自动返金币，充值渠道很便利
需要金币：200 &&
你可能关注的文档：
··········
··········
--------------------------Page1--------------------------------------------------------Page2------------------------------中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。除己特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研究成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：茧!l虱量中国科学技术大学学位论文授权使用声明作为申请学位的条件之一，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，即：学校有权按有关规定向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文编入《中国学位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。本人提交的电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。保密的学位论文在解密后也遵守此规定。口公开口保密(——年)—-．r，’作者签名：蚤，l竭上导师签名：签字日期：21丛查!f垄--------------------------Page3------------------------------摘要摘要铁基超导体具有高的超导转变温度、金属特性、比铜氧化物稍大的相干长度、较小的各向异性等，这些特点便于电流通过晶界，有利于材料的实用化。这就需要我们深入地研究铁基超导材料的磁通动力学行为，为铁基超导材料的实用化提供必要的理论依据。因此，深入研究铁基超导材料的磁通动力学行为及其电导涨落效应，特别是搞清楚微结构(晶界，位错等)与铁基超导体的钉扎机制之间的关系具有重大的意义，因而成为了新的研究热点。本论文主要研究了BaFel．9NnAs2、Fel日木(们随磁场角度0的变化关系(p是单晶样品C轴和磁场日之间的夹角)，并给出了搏丁和厚目的磁通相图，讨论了晶界对其钉扎机制的影响。另外，还研究了导涨落行为。论文内容分为五个章节，每个章节的主要内容概括如下：第一章首先介绍了不同体系的铁基超导体的晶体结构和超导相图，上临界场，不可逆场、钉扎势、临界电流密度、磁弛豫和电导涨落等磁通动力学行为，包括6疋和田两种钉扎机制和磁通相图。另外，我们还介绍了不同退火条件对Fel+、凡l。S岛单晶超导电性的影响。第二章中，我们通过测量不同角度0下样品的面内电阻(p是磁场日和单晶样品C之间的夹角)，研究了BaFel9NiolAs2超导体的各向异性磁通动力学行为，得到了上临界场皿2(印，涡旋玻璃场姒D，日木(钏泡角度0的变化关系，并给出了H-T和肛p的磁通相图。通过测量样品的磁滞回线M-H，用Bean模型计算出临界电流密度以，并用6瓦和6，钉扎机制的公式对其进行了分析。分析结果表明，对于超导转变温度瓦=20．5K的没有明显缺陷(晶界)的高品质BaFel9Nio．1As2单晶样品(S1)，6疋钉扎占主导；而对于存在晶界的Tc=18．5K的单晶样品(S2)，6疋和6，两种钉扎机制共存，说明钉扎机制与体系中的晶界等微结构密切相关。第三章中，研究了氧气退火对Fel．06砥．6Seo．4单晶的电阻、磁化率、霍尔系数和X．射线光电子能谱(XPS)的影响。研究发现，氧气退火后，样品的超导转变温度疋、超导体积分数4aX、上临界场乜2和不可逆场凰。都显著提高，这种超导电性的提高与体系中空穴载流子浓度的提高，及其Fe，Te离子化合价的变化密切相关。此外，我们还通过测量不同角度0下样品的面内电阻，研究了Fel．06Teo．6Seo．4超导体的面间各向异性行为，得到了上临界场比(0和不可逆场日“④随角度0的变化关系，并可以用各向异性的G．L理论对皿2(D和凰“印进T--------------------------Page4------------------------------摘要凰一0的标度结果表明Fel06Teo．6Seo4中随机分布的缺陷对磁通钉扎起主要作用。导理论，以及Ullah．Dorsey提出的关于临界涨落的理论系统研究了角度依赖的Ko．78Fel．75Se2和BaFel9NiolAs2的临界电导涨落效应。对于存在相分离的k．78Fel．75Se2样品，我们发现当H／／c时，其临界电导涨落Atr符合临界涨落的三维标度方程，电导涨落表现出三维特性，而剧亿b时，电导涨落却表现出二维特性，特别是当外磁场日从C轴逐渐转到曲面时，＆．78Fel75Se2电导涨落行为逐层间耦合逐渐减弱。这种超导维度随角度变化的现象可能与＆．78Fel75Se2中特有的相分离现象密切相关。此外，在不同温度和磁场下，临界电导涨落Atr的大小随着角度0的增加而增加，随着温度丁的
正在加载中，请稍后...第1页/共4页
超导材料的研究 超导物理学有着悠久的历史，在各个领域应用也比较广泛。下面主要介绍超导材料现阶段的研究成果。
1.非常规超导体磁通动力学和超导机理
主要研究混合态区域的磁通线运动的机理，不可逆线性质、起因及其与磁场和温度的关系，临界电流密度与磁场和温度的依赖关系及各向异性。超导机理研究侧重于研究正常态在强磁场下的磁阻、霍尔效应、涨落效应、费米面的性质以及T&Tc时用强磁场破坏超导达到正常态时的输运性质等。对有望表现出高温超导电性的体系象有机超导体等以及在强电方面具有广阔应用前景的低温超导体等，也将开展其在强磁场下的性质研究。
2.强磁场下的低维凝聚态特性研究
低维性使得低维体系表现出三维体系所没有的特性。低维不稳定性导致了多种有序相。强磁场是揭示低维凝聚态特性的有效手段。主要研究内容包括：有机铁磁性的结构和来源；有机（包括富勒烯）超导体的机理和磁性；强磁场下二维电子气中非线性元激发的特异属性；低维磁性材料的相变和磁相互作用；有机导体在磁场中的输运和载流子特性；磁场中的能带结构和费米面特征等。
3.强磁场下的半导体材料的光、电等特性
强磁场技术对半导体科学的发展愈益变得重要，因为在各种物理因素中，外磁场是唯一在保持晶体结构不变的情况下改变动量空间对称性的物理因素，因而在半导体能带结构研究以及元激发及其互作用研究中，磁场有着特别重要的作用。通过对强磁场下半导体材料的光、电等特性开展实验研究，可进一步理解和把握
第1页/共4页
寻找更多 ""超导及其应用技术；一、超导电性；超导是超导电性的简称，它是指金属、合金或其它材料；1．超导现象；翁纳斯在1908年首次把最后一个“永久气体”氦气；电阻率为零，即完全没有电阻的状态称为超导态；表1几种超导体；利用超导体的持续电流可做一个很有趣的悬浮实验；图1超导铅碗上方悬浮着小磁棒；超导体的电阻准确为零，因此一旦它内部产生电流后，；2．临界磁场；具有持续电流的
超导及其应用技术
一、超导电性
超导是超导电性的简称，它是指金属、合金或其它材料在低温条件下电阻变为零，电流通过时不会有任何损失的性质。当温度升高时，原有的超导态会变成正常的状态。超导现象是荷兰物理学家翁纳斯（H．K．Onnes，年）首先发现的。
1． 超导现象
翁纳斯在1908年首次把最后一个“永久气体”氦气液化，并得到了低于4K的低温。1911年他在测量一个固态汞样品的电阻与温度的关系时发现，当温度下降到4.2K附近时，样品的电阻突然减小到仪器无法觉察出的一个小值（当时约为1?10C5?）。由实验测出的汞的电阻率在4.2K附近的变化情况，该曲线表示在低于4.15K的温度下汞的电阻率为零。
电阻率为零，即完全没有电阻的状态称为超导态。除了汞以外，以后又陆续发现有许多金属及合金在低温下也能转变成超导态，但它们的转变温度（或叫临界温度Tc）不同。表1列出了几种材料的转变温度。
表1 几种超导体
利用超导体的持续电流可做一个很有趣的悬浮实验。将一个小磁棒丢入一个超导铅碗内，可看到小磁棒悬浮在铅碗内而不下落（图1）。这是由于电磁感应使铅碗表面感应出了持续电流。根据楞次定律，电流的磁场将对磁棒产生斥力，磁棒越靠近铅碗，斥力就越大。最后这斥力可以大到足以抵消磁棒所受重力而使它悬浮在空中。
图1 超导铅碗上方悬浮着小磁棒
超导体的电阻准确为零，因此一旦它内部产生电流后，只要保持超导状态不变，其电流就不会减小。这种电流称为持续电流。有一次，有人在超导铅环中激发了几百安培的电流，在持续两年半的时间内没有发现可观察到的电流变化。如果不是拆掉了维持低温的液氮装置，此电流可能持续到现在。当然，任何测量仪器的灵敏度都是有限的，测量都会有一定的误差，因而我们不可能证明超导态时的电阻严格地为零。但即使不是零，那也肯定是非常小的―它的电阻率不会超过最好的正常导体的电阻率的10C15倍。
2．临界磁场
具有持续电流的超导环能产生磁场，而且除了最初产生持久电流时需要输入一些能量外，它和永久磁体一样，维持这电流和它所产生的磁场，并不需要任何电源。这意味着利用超导体可以在只消耗少许能量的条件下获得很强的磁场。
遗憾的是，强磁场对超导体有相反的作用，即强磁场可以破坏超导电性。例如，在绝对零度附近，0.041T的磁场就足以破坏汞的超导电性。接近临界温度时，甚至更弱的磁场也能破坏超导电性。破坏材料超导电性的最小磁场称为临界磁场，以Bc表示，Bc随温度而改变。
实验已表明，对于所有的超导体，Bc与T的关系可以近似地用抛物线公式
表示，式中Bc(0)为绝对零度时的临界磁场。
临界磁场的存在限制了超导体中能够通过的电流，例如在一根超导线中有电流通过时，这电流也在超导线中产生磁场。随着电流的增大，当它的磁场足够强时，这导线的超导电性就会被破坏。例如，在绝对零度附近，直径0.2cm的汞超导线，最大只允许通过200A的电流，电流再大，它将失去超导电性。对超导电性的这一限制，在设计超导磁体时必须加以考虑。
3．超导体中的电场和磁场
我们知道，由于导体有电阻，所以为了在导体中产生恒定电流，就需要在其中加电场。电阻越大，需要加的电场也就越强。对于超导体来说，由于它的电阻为零，即使在其中有电流产生，维持该电流也不需要加电场。这就是说，在超导体内部电场总为零。
利用超导体内电场总是零这一点可以说明如何在超导体内激起持续电流。如图2（a）所示，用线吊起一个焊锡环（铅锡合金），先使其温度在临界温度以上，当把一个条形磁铁移近时，在环中激起了感应电流。但由于环有电阻，所以此电流很快就消失了，但环内留有磁通量?。然后，如图2（b）所示，将液氦容器上移，使焊锡环变成超导体。这对环内的磁通?不变，如果再移走磁铁，合金环内的磁通量是不能改变的。若改变了，根据电磁感应定律，在环体内将产生电场，这和超导体内电场为零是矛盾的。因此，在磁铁移走的过程中，超导环内就会产生电流（图2(c)），它的大小自动地和?值相应。这个电流就是超导体中的持续电流。
图2 超导环中持续电流的产生
由于超导体内部电场强度为零，根据电磁感应定律，它体内各处的磁通量也不能变化。由此可以进一步导出超导体内部的磁场为零。例如，当把一个超导体样品放入一磁场中时，在放入的过程中，由于穿过超导体样品的磁通量发生了变化，所以将在样品的表面产生感应电流（图3（a））。这电流将在超导体样品内部产生磁场。这磁场正好抵消外磁场，而使超导体内部磁场仍为零。在超导体的外部，超导体表面感应电流的磁场和原磁场的叠加将使合磁场的磁感线绕过超导体而发生弯曲（图3（b））。这种结果常说成是磁感线不能进入超导体。
图3 超导体样品放入磁场中
不但把超导体移入磁场中时磁感线不能进入超导体，而且原来就在磁场中的超导体也会把磁场排斥到超导体之外。1933年迈斯纳（Meissner）和奥克森费尔特（Ochsenfeld）在实验中发现了下述事实。他们先把在临界温度以上的锡和铅样品放入磁场中，由于这时样品不是超导体，所以其中有磁场存在（图4(a)。当他们维持磁场不变而降低样品的温度时，发现当样品转变为超导体后，其内部也没有磁场了(图4(b))。这说明，在转变过程中，在超导体表面上也产生了电流，这电流在其内部的磁场完全抵消了原来的磁场。一种材料能减弱其内部磁场的性质叫抗磁性。迈斯纳实验表明，超导体具有完全的抗磁性。转变为超导体时能排除体内磁场的现象叫迈斯纳效应。
迈斯纳效应中，只在超导体表面产生电流是就宏观而言的。在微观上，这电流是在表面薄层内产生的，薄层厚度约为10C5cm。在这表面层内，磁场并不完全为零，因而还有一些磁感线穿入表面层。
图4 在磁场中样品向超导体转
严格说来，理想的迈斯纳效应只能在沿磁场方向的非常长的圆柱体（如导线）中发生。对于其它形状的超导体，磁感线被排除的程度取决于样品的几何形状。在一般情况下，整个金属体内分成许多超导区和正常区。磁场增强时，正常区扩大，超导区缩小。当达到临界磁场时，整个金属都变成正常的了。
4．第二类超导体
大多数纯金属超导体排除磁感线的性质有一个明显的分界。在低于临界温度的某一温度下，当所加磁场比临界磁场弱时，超导体禁止磁感线进入。一旦磁场比临界磁场强时，这种超导特性就消失了，磁感线可以进入金属体内。具有这种性质的超导体叫第一类超导体。还有一类磁导体的磁性质较为复杂，它们被称做第二类超导体。目前发现的这类超导体有铌、钒和一些合金材料。这类超导体在低于临界温度的一定温度下有两个临界磁场Bc1和Bc2。当磁场比第一临界磁场Bcl弱时，这类超导体处于纯粹的起导态，称迈斯纳态，这时它完全禁止磁感线进入。当磁场在Bc1和Bc2之间时，材料具有超导区和正常区相混杂的结构，叫做混合态，这时可以有部分磁感线进入。当磁场比第二临界磁场Bc2还要强时，材料完全转入正常态，磁感线可以自由进入。例如铌三锡（Nb3Sn）在4.2K的温度下，Bcl=0.019T，Bc2=22T，这个Bc2值是相当高的。这样高的Bc2值有很重要的实用价值，因为在任何金属都已丧失超导特性的强磁场中，这种材料还能保持超导电性。
第二类超导材料处于中等强度的磁场中时，它的混合态具有下述的结构：整个材料是超导的，但其中嵌有许多细的正常态的丝，这些丝都平行于外加磁场的方向，它们是外磁场的磁感线的通道（图5）。每根细丝都被电流围绕着，这些电流屏蔽了细丝中磁场对外面的超导区的作用。这种电流具有涡旋性质，所以这种正常态细丝叫做涡线。
实验证明，在每一条涡线中的磁通量都有一个确定的值?0，它和普朗克常数h以及电子电量e有一确定的关系。
图5 第二类超导体的混合态
这说明磁通量是量子化的，?0就表示磁通量子。在第二类超导体处于混合态，外磁场的增强只能增加涡线的数目，而不能增加每根涡线中的磁通。磁场越强，涡线越多、越密。磁场达到Bc2时，涡线将充满整个材料而使材料全部转变为正常态。这种涡线可以用铁粉显示出来。 5 BCS理论
超导电性是一种宏观量子现象，只有依据量子力学才能给予正确的微观解释。
按经典电子说，金属的电阻是由于形成金属晶格的离子对定向运动的电子碰撞的结果。金属的电阻率和温度有关，是因为晶格离子的无规则热运动随温度升高而加剧，因而使电子更容易受到碰撞。在点阵离子没有热振动（冷却到绝对零度）的完整晶体中，一个电子能在离子的行间作直线运动而不经受任何碰撞。
根据量子力学理论，电子具有波的性质，上述经典理论关于电子运动的图像不再正确。但结论是相同的，即在没有热振动的完整晶体点阵中，电子波能自由地不受任何散射（或偏析）地向各方向传播。这是因为任何一个晶格离子的影响都会被其它粒子抵消。然而，如果点阵离子排列的完整规律性有缺陷时，在晶体中的电子波就会被散射而使传播受到阻碍，这就使金属具有了电阻。晶格离子的热振动是要破坏晶格的完全规律性的，因此，热振动也就使金属具有了电阻。在低温时，晶格热振动减小，电阻率就下降；在绝对零度时，热振动消失，电阻率也消失（除去杂质和晶格错位引起的残余电阻以外）。
由此不难理解为什么在低温下电阻率要减小，但还不能说明为什么在绝对零度以上几度的温度下，有些金属的电阻会完全消失。成功地解释这种超导现象的理论是巴登（J．Bardeen，1908
三亿文库包含各类专业文献、幼儿教育、小学教育、专业论文、中学教育、生活休闲娱乐、外语学习资料、高等教育、应用写作文书、行业资料、各类资格考试、超导及其应用技术64等内容。　
　超导及其应用技术_工程科技_专业资料 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档 超导及其应用技术_工程科技_专业资料。超导技术现阶段发展及成果... 　超导技术的应用从目前的研究情况来看,超导技术的应用可分成三类: 一是用超导材料做成磁性极强的超导磁铁, 用于核聚变研究和制造大容量储能装置、 高 速加速器、... 　超导技术应用姓名:杨园园 学号:3 学院:基础医学院一、简答题 1.超导态的两个互相独立的基本属性是什么?请分别介绍能实 现超导上述两种基本属性的实验... 　课程名称:现代科技导论 姓名:范金铭 主讲教师:黄志新 成绩: 学号: 超导技术及其应用前景摘要: 技术是人类为了满足社会的需要, 应用科学知识, 改造、 ... 　超导技术的发展与应用 1 摘要:本文简单介绍了一些与超导相关的概念,超导材料,超导的简史,超导的 研究现状及对超导应用的前景展望 关键字:超导,超导体,超导现象,... 　超导技术的发展历程及现有应用 1433103 班 王步余
摘要:自 1911 年超导技术被发现以来,以其诱人的前景始终成为固体物理学、材料科学和 电力技术的热门... 　新材料技术 之 超导材料发展及其应用 超导材料发展及其应用 发展 1 一:超导材料的研究历史: (1)超导材料历史: 1911 年,荷兰物理学家昂尼斯()发现,水... 　2006 高温超导材料与技术的发展及应用金建勋,郑陆海 (电子科技大学自动化工程学院 成都 610054) 【摘要】近一个世纪以来,超导理论、超导材料和超导应用技术已经取得... 　超导及超导材料的应用_材料科学_工程科技_专业资料 暂无评价|0人阅读|0次下载|举报文档超导及超导材料的应用_材料科学_工程科技_专业资料。Superconductivity and ...神奇的超导
已有 20357 次阅读
|个人分类:|系统分类:|关键词:神奇 超导 科普 物理
神奇的超导
罗会仟& 周兴江
10－12 mΩ ∙ cm1Tc10－23 mΩ∙cmMeissner
20 K0 K摄氏度，20 K摄氏度）。1908Karmerlingh Onnes4.2 K1.5 K1911484.2 KTc4.2 K1933 W. MeissnerR. Ochsenfeld1
MnCoNiNaKRb
1986 TcNb3GeTc = 23.2 KTcmax = 40 KTc 1986IBMJ. BednorzK. Müller La-Ba-Cu-OTc 35 KTc 19872YBa2Cu3O6+90 KTc(77 K)1988 Tl-Ba-Ca-Cu-OTc=125 K1993 SchillingHg-Ba-Ca-Cu-O Tc 135 K1994Hg2Ba2Ca2Cu3O10 Tc 164 KTcTc40 K
Tc CeCu6CeCu2Si2CeCoIn5YbAl3 UPt3PuCoGa518.5 KC60Cs3C60Tc38 KKC8CaC610 Kk-BEDT-TTF2X λ-BETS2X1 K20115 K33 K2001MgB239 K1953TcMgB2
2006H. HosonoLaFePO4 K2008LaFeAsO1-xFx26 KTc56 KLaFeAsOBaFe2As2LiFeAsFeSe40 K20003000MgB2
图2. 各种超导体的Tc及其发现的年代，插图为几个典型超导体的晶体结构
Tc40 K40 KTcTc20 K10 KTc2Tc
LondonGinzburgLandau1950-G-LG-LG-LHcHc1Hc231957AbrikosovG-LΦ0 = h/2e2.067×10－15Wb4G-L-Coleman- Weinberg
图4.量子磁通涡旋阵列示意图（左）和实验观测图（右）
Tc1957 J. BardeenL. N. CooperJ. R. SchriefferBCS -CooperBCS-5
图 5&. 李政道先生提议的有关BCS超导机理漫画：单翅蜜蜂代表单个电子，题曰：“单行苦奔遇阻力，双结生翅成超导”，下面为蜂窝状的C60系列超导体。
BCSBCS-TcTcmax=40 KBCS s BCSBCSBCSGoldstone
BCSCu-O6 --
135 K164 KBCS40 KBCSsd
图 6& 铜氧化物高温超导体中的CuO2面，其中，红点代表铜(Cu)，而蓝点代表氧(O)
7TcTcdTcTc
图 7& 铜氧化物高温超导体的电子态相图和典型晶体结构
dBCSTcTc--9
图 9& 铜氧化物超导体电子配对是否需要“胶水”（中间媒介）?图中文字道：“我们已有一个猛犸（意指电子间电荷相互作用很强）和一个大象（意指电子间自旋相互作用很强）在冰箱（即低温环境下）里，难道还在乎里面还有一只小老鼠（即电子配对媒介“胶水”）么？”（P. W. Anderson, Science 317, （2007））
Fe-AsCu-OFe-As-FeTc10
图 10& 典型的铁基超导体BaFe2-xNixAs2体系的电子态相图、晶体结构和反铁磁结构
图 11& BaFe2As2母体的多带费米面
强电应用& 15%LHC
NbTiNb3Sn 520121AmpaCityMgB239 KMgB2X
弱电应用& 1962B. D. JosephsonP. W. AndersonSQUID5×10−18 TSQUID10−9 T
10−6 TSQUID20123IBM3G
191119131972——BCS1973L. Esaki19872003A. J. Leggett12
图13.超导研究史上获得诺贝尔奖的十位物理学家
TcTc160 KTc300 K400 GPa
【作者注】本文发表于《现代物理知识》（24卷第2期，总140期）P33-P39。此文为原稿，需阅读出版稿件请查阅《现代物理知识》。
相关专题：
转载本文请联系原作者获取授权，同时请注明本文来自罗会仟科学网博客。链接地址：
上一篇：下一篇：
当前推荐数：38
评论 ( 个评论)
扫一扫，分享此博文
作者的精选博文
作者的其他最新博文
热门博文导读
Powered by
Copyright &