参考文献 22

致谢 23

第一章 绪论

第一节 超导体的基本属性

1.1 超导的零电阻现象

超导现象是1911年荷兰科学家昂纳斯和他的科研团队在一次低温实验室中意外发现的。昂纳斯和他的研究小组在低温环境中研究水银的物理性质的时候，惊奇的发现当水银温度降低至4.18K左右时，其电阻率突变四个数量级以上，已就是说电阻缩小四个数量及以上，当时都感到很震惊，因电阻几乎为零，所以奖就将这种现象命名为超导现象。因为电阻很小，所以就意着电流很大。有人曾做过实验证明超导体中的电流能持续几年衰减不到十万分之一。随后昂纳斯又发现当Sb在温度降到5K左右时也存在超导这样的 性质，随后发

现多数金属都具有同样的性质。

超导现象发生点对应的温度叫做超导临界温度，一般用Tc表示。如上面所说的Hg的临界温度Tc=4.18K.

实验中 的测量 如下图1.3所示，试验中我们对温度的控制是一个降温的过程。最开

始由正常态转变到相变态，然后再转到超导态。在实验数据处理时 一般用下列公式

 来求出，其中Tmax是相变开始时刻的温度，Tmin便是相变结束时刻的温度。但我们在实际过程中常常把Tmax当作是 。

完全抗磁性  

完全抗磁性是超导体共有的另一个基本特征，由德国科学家麦斯纳和奥森菲尔德于1933年发现。当时他们把单晶的锡做成一个球形，然后测量当温度降到锡的临界温度以后锡球的磁场分布情况。实验中他们发现锡球对环境中所加的磁场有一种排斥作用，并且在锡球内部可发现磁场强度 ,也就是磁场线无法穿过锡球而只能从其周围绕过。他们在

反复的实验中发现无论是先加磁场还是先降温达到超导体后都会出现这种完全排磁的现象。于是后来就把这种完全排磁的现象作为判断超导体的另外一个重要依据。