1。2 超导体的研究历史与进展

随着低温技术的发展，慢慢地能够得到超导现象。1911，在荷兰科学家Onnes汞测量低电阻：当温度下降到零下269摄氏度，电阻为零，然后还发现，当温度降到一定温度时，材料的电阻会变为零，我们把这种现象称为超导现象，超导现象的物体称为超导体，如图1所示。1933，两位科学家发现，超导体被放置在磁场冷却，材料电阻消失，磁感应线放电，而不是通过超导体，这种现象被称为抗磁。

图1。正常态（T>Tc）超导态（T<Tc）

1973，科学家发现超导铌锗合金，临界超导温度为249。95摄氏度，这一纪录保持了近13年。1986，IBM公司的研究中心报道了镧钡铜氧化物的高温超导性为240。15 C。随后几天，科学家们发现了新的研究成果。1986的超导材料，由贝尔实验室研究发现，其临界超导温度达到﹣235。15℃液氢的“温度壁垒”（40K）被跨越。 论文网

1987、在钇钡铜氧超导临界温度系统由科学家朱静武和科学家们已经募集到了超过90K，液氮温度（77K）突破障碍。1987年底，在超导温度升高125K（- 150。15℃）的铊钡钙铜氧化物系统。这段时间，超导临界温度的升高有100K。

1988年初，以显示110K铋系超导临界温度被发现。在这一点上，人类终于实现了液氮温度超导体的梦想，这是科学史上的一次伟大的创新。自从发现高温超导材料以来，人们对超导体越来越感兴趣。另外，如果高压力条件下，汞的临界温度可达164K及这无疑使得科学家们难以置信。

1。3  自旋三重态p波超导体

1957年, 约翰。巴丁，利昂。库伯，约翰。施里弗三人对低温超导体电性的微观机制的研究，提出了BCS理论，并且很好的解释了整个过程。从BCS理论可以看出，在费米面附近，存在一对自旋方向相反，动量方向相反但是大小相等，通过交换嘘声子而吸引束缚在一起的电子对称为“Cooper对”，同时由于电子之间引力非常小，当费米能大于电子的能量时，电子就结合在一起了。

超导能隙函数[6]在物理上表示超导体中载流子对的波函数轨道部分。根据全同性原理，超导能隙函数在动量空间中可以由球谐函数F（k）展开，另外由于存在不同的L（角动量）,我们得到s(L=0),p(L=1),d(L=2),f(L=3),g(L=4)波这五种超导体。L是偶数时，形成自旋态为奇函数的自旋单态，L奇数时，形成自旋态为偶函数的自旋三重态。

随着钌氧化物Sr2RuO4的发现，人们对它的研究从未减弱，尤其是利用位相敏感试验后，不仅是在理论上，更是在实验上证明了Sr2RuO4是自旋三重态的p波超导态，并且p波配对势也具有各向异性的特征，如图2所示：

p波配对势可表示为：△↓↑（θ）=△↑↓（θ）=△0F(θ)

△ ↑↑（θ）=△↓↓（θ）=0

对于配对势形式，在p波超导体的空穴型准粒子运输过程中，可以用△+=△0f(θ)，电子型准粒子运输过程中，可以用△-=△0f(π-θ)来表示。

2  超导隧道结系统中的物理现象

2。1  正常金属/超导隧道结中的隧道效应

隧穿效应是主要的量子现象。当金属接触到超导体或由薄绝缘层隔开时，就会出现一个正常的电子隧道结。

隧道结中的超导体与金属或绝缘层之间有两种接触。如果超导体和金属之间的接触是理想的，那么我们可以研究隧道效应的电子界面上的弹性散射。

在正常导体中，电子的电流算符可以表示为：

（其中， 为电子速度的方向，和 轴方向相同）文献综述