第十九章 量子物理19 – 13 超导电性
4.00 4.20 4.40
0.150
0.100
0.050
0.000
K/T
)/(?R
一 超导体的转变温度
**
*
cT
,临界温度
4.20K
附
近
汞
的
电
阻
突
降
为
零
在
第十九章 量子物理19 – 13 超导电性
二 超导体的主要特性
1 零电阻率
当 （临界电流）时，
cc,IITT ??
电导率电阻率,
0?? ???
2 临界磁场 （能破坏超导态的外磁场的临界值）
?
?
?
?
?
?
?? 2
c
0c )(1 T
T
HH
0c,K0 HHT ?? T
H
)(c TH
超导态
正常态
o
CT
第十九章 量子物理19 – 13 超导电性
3 迈斯纳效应
t
SB
t
ΦlE
d
)(d
d
dd
????
???????
超导体内
,0?E 0d/d ?? tB
,cHH ?外
当
0?内H
0?H
H? S
N
H?
I
第十九章 量子物理19 – 13 超导电性
晶 体 局 部 区 域 的 畸 变
三 超导电性的 BCS 理论
?
e
晶体点阵
正常位置
晶体点阵
畸变位置
1957年美国物理学家巴丁、库珀、施里弗三人
共同创立了近代超导微观理论，这就是常称的 BCS
理论,
第十九章 量子物理19 – 13 超导电性
声子,晶体中由点阵的振动产生畸变而传播
的点阵波的能量子称声子,
? 库珀对,两个电子通过交换声子而耦合起来，
成为束缚在一起的电子对称为库珀对,
组成库珀对的两个电子之间的距离约为,
自旋与动量均等值而相反，所以每一库珀对的动
量之和为零,
m10 6?
当 时金属内的库珀对开始形成,这时
所有的库珀对都以大小和方向均相同的动量运动,
金属导体就具有了超导电性, 库珀对的数量十分
巨大,当它们向同一方向运动时,就形成了超导
电流,
cTT ?
第十九章 量子物理19 – 13 超导电性
四 超导的应用前景
1 强磁场
2 低损耗电能传输
3 磁悬浮列车