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除了上述两个基本性质外，超导材料还表现出如下基本性质：（1）临界温度Tc：当材料由电阻R>0的正常状态过渡到R=0的超导状态时，材料所处的温度。当材料的温度T大于Tc时，材料处于正常态，电阻率大于零。材料温度T小于Tc时，材料处于超导态电阻率为零。不同的材料有不同的临界温度。（2）临界磁场Hc：将超导体放在外磁场为零的空间中，加入一外磁场，使其强度逐渐增大，当磁场到某一值时，材料由R=0的超导状态过渡R>0的正常状态时的磁场强度，这个值称为超导临界磁场Hc。（3）临界电流Ic：若超导体维持某一电流，当增大超导体中的电流，直至某一电流值Ic（I<Ic），材料不再维持超导态，此电流即临界电流Ic。（4）第一类超导体和第二类超导体：材料满足超导条件即处于超导态时，控制其他维持超导态条件不变，缓慢增大外磁场，材料由超导状态过渡到正常状态，且在此过程中超导体内的磁通量始终为零时的磁场强度Hc(唯一)，则这种超导体称为第一类超导体；若超导体在某一微小磁场中处于完全超导态，控制其他维持超导态条件不变，缓慢增大外磁场，磁力线进入超导体表面层，且表面层有磁通量的部分厚度随着外磁场增大不断增加，直至另一临界值超导体转变为正常状态，这种超导体称为第二类超导体。将上述两个临界磁场分别记为Hc1和Hc2，且Hc1<Hc2，当外磁场满足H<Hc1时，磁场被完全排出超导体；当外磁场满足Hc1<H<Hc2时，磁场以量子化磁通线的形式进入材料内，使之处于正常态和超导态并存的混合态，当外磁场满足H>Hc2，无表面超导相的样品整个处于正常态。

量子力学是解释超导体BCS理论的基础，BCS理论是由美国科学家J.Bardeen、L.N.C- ooper及J.R.Shrieffer在1957年提出的，材料由正常态向超导态转变，同时在材料内出现超导电流的微观机制正是由BCS理论得到成功解释：当材料处于超导状态时，由于库仑作用，费米面附近的电子会导致晶格畸变，晶格畸变作用于另一个通过该晶格的电子，使两个电子间接地产生相互吸引，成为一对Cooper对，Cooper对不受晶格散射的作用，是一种无电阻的超流“电子”。超导体能隙现象在BCS理论中解释为：当超导体由超导态恢复到正常态时，所需的能量就是克服超导能隙的能量，即拆开组成库柏电子对的的能量。J.Bardeen、L.N.Cooper及J.R.Shrieffer由于BCS理论在超导微观机制方面的成就，在1972年共同获得诺贝尔物理学奖。

1.1.2  超导体发展概述

在发现超导体以前，人们关于低温状态下，金属导电性的说法不一，荷兰物理学家昂尼斯为了研究当K=0时金属电阻率如何变化，在对汞进行低温下金属电阻变化实验时发现了超导现象。由此开启了超导体研究的历史。

发现超导现象后，人们就意识到了超导体广阔的应用前景，同时也一直在探寻解释超导现象的原因。唯象理论是历史上最早提出的超导理论，如二流体模型、伦敦方程和G—L理论。随后，J.Bardeen、L.N.Cooper及J.R.Shrieffer共同建立了超导微观机制的理论，解释了超导体的一些现象。但是，目前还没有关于超导体的统一理论。

一般情况下，对于大部分超导体而言，实现超导状态的条件是极低的温度，这使得超导体一直以来难以实现普及应用。1986年，高温超导体的研究实现了历史性的突破，柏诺兹和穆勒将目光转向人们一直认为不会实现高温超导的金属氧化物，成功地LaBa CuO4的超导临界温度为35K，历史上第一次超导临界温度提高到液氮温区。随后，陆续发现许多金属氧化物都属于高温超导体。随后，铁基超导体的发现使得“铁基超导族”的研究也称为了超导研究的热门对象，随着高温超导体的研究不断进行，2009年10月10日，美国科学家合成的物质(Tl4Ba)Ba2Ca2Cu7O13+的超导临界温度为254K。 (责任编辑：qin)