第三章
第四节 阿哈罗夫 -玻姆效应
河北师范大学重点建设课程
第五节 超导体的电磁性质
间接
§ 3.4 阿哈罗夫 -玻姆（ A-B） 效应
? 1959年阿哈罗夫 -玻姆提出在量子力学可适用
的微观态中 和 有可观测的物理效应, 这
一效应被称为 A-B效应 。
A? ?
A-B效应表明, 在量子物理中磁场的物理效
应不能完全用 来描述, 矢势可以对电子发
生相互作用 。 但是由于 的任意性, 用它描
述磁场显然又过多 。
B?
A?
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带有螺线管电子衍射实验
发现, 能够完全且恰当的描
述磁场的物理量是相因
子,。 若 L为可缩小
到一点的无穷小路径, 则
? ?L ldAeie
??
?
SBldAL ???? ?????
因此相因子描述等价于局域磁场的描述 。 但是当 L
为不能缩小到一点的路径时, 则相因子所包含的物
理信息就不能用局域场描述 。
P
?
0,0 ?? BA ??
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§ 3.5 超导体的电磁性质
一些元素, 化合物, 合金等, 当温度下降到某临
界值 以下时, 电阻率下降为零的现象称为超导电
性 。 以下的状态称为超导态, 临界磁场为,
cT
cT
])(1)[0()( 2
c
cc T
THTH ??
一．超导电性
在 1986年以前, 人们所发现的超导材料的临界温
度都非常低 （ 大约在 3～ 5k左右 。 1986年以来, 人们
陆续发现了一系列有较高临界温度的超导材料, 这
些高温超导材料具有非常广阔的应用前景 。
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二, 迈斯纳效应
超导体内部 （ 不包括导体的表面层 ） 的磁感应
强度 与超导体所经历的历史无关 。 若物体原
来处于超导态, 当加上外磁场时, 只要磁场强度
不超过, 则 就不能进入超导体 。
0B ??
cH B
?
这一效应表示超导体不能简单的看作通常导体当
电导率 时的极限 。 ???
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通常导体内
EJ ?? ??
0?
?
?????
t
BE
??
?B? 常矢量
??? 0?E?
0??? tJ S
?
对于交变电流, 因此导体内仍然有电阻
损耗 。 但是对于一般低频交变电流, 损耗很小 。
0?nJ?
0?E? ()nJE??rr0?nJ?
SJ
r 为超导电流密度,ns为超导电子密度。
对于稳恒电流,
导体内电流完全为超导电流。,Sn JJJ ??? ??内部
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三, 超导体的电磁性质方程
1．伦敦第一方程 E
t
J S ?
?
???? m
en s 2??
2,伦敦第二方程
, 它表明了超导体磁场与电
流互相制约的关系 。
BJ S ?? ?????
可以证明, 伦敦两个方程与麦斯韦方程是
相容的, 并且从两个方程可以导出迈斯纳效
应 。 经上述分析, 可以清楚的看到超导体中
的电流和磁场只能存在于超导体的表面层内,
而不能深入到导体的内部 。
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3,超导体作为完全抗磁体 4,超导环内的磁通
量子化 5,非局域理论 自学
第四节 阿哈罗夫 -玻姆效应
河北师范大学重点建设课程
第五节 超导体的电磁性质
间接
§ 3.4 阿哈罗夫 -玻姆（ A-B） 效应
? 1959年阿哈罗夫 -玻姆提出在量子力学可适用
的微观态中 和 有可观测的物理效应, 这
一效应被称为 A-B效应 。
A? ?
A-B效应表明, 在量子物理中磁场的物理效
应不能完全用 来描述, 矢势可以对电子发
生相互作用 。 但是由于 的任意性, 用它描
述磁场显然又过多 。
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带有螺线管电子衍射实验
发现, 能够完全且恰当的描
述磁场的物理量是相因
子,。 若 L为可缩小
到一点的无穷小路径, 则
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因此相因子描述等价于局域磁场的描述 。 但是当 L
为不能缩小到一点的路径时, 则相因子所包含的物
理信息就不能用局域场描述 。
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§ 3.5 超导体的电磁性质
一些元素, 化合物, 合金等, 当温度下降到某临
界值 以下时, 电阻率下降为零的现象称为超导电
性 。 以下的状态称为超导态, 临界磁场为,
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一．超导电性
在 1986年以前, 人们所发现的超导材料的临界温
度都非常低 （ 大约在 3～ 5k左右 。 1986年以来, 人们
陆续发现了一系列有较高临界温度的超导材料, 这
些高温超导材料具有非常广阔的应用前景 。
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二, 迈斯纳效应
超导体内部 （ 不包括导体的表面层 ） 的磁感应
强度 与超导体所经历的历史无关 。 若物体原
来处于超导态, 当加上外磁场时, 只要磁场强度
不超过, 则 就不能进入超导体 。
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这一效应表示超导体不能简单的看作通常导体当
电导率 时的极限 。 ???
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损耗 。 但是对于一般低频交变电流, 损耗很小 。
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三, 超导体的电磁性质方程
1．伦敦第一方程 E
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, 它表明了超导体磁场与电
流互相制约的关系 。
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可以证明, 伦敦两个方程与麦斯韦方程是
相容的, 并且从两个方程可以导出迈斯纳效
应 。 经上述分析, 可以清楚的看到超导体中
的电流和磁场只能存在于超导体的表面层内,
而不能深入到导体的内部 。
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3,超导体作为完全抗磁体 4,超导环内的磁通
量子化 5,非局域理论 自学
