2.迈斯纳效应 置于外磁场中的超导体会表现出完全抗磁 性,即超导体内部磁感应强度恒为零的现象一 称为“迈斯纳效应”。 球体
置于外磁场中的超导体会表现出完全抗磁 性,即超导体内部磁感应强度恒为零的现象 — —称为 “迈斯纳效应 ” 。 2. 迈斯纳效应 球体
起初,人们从零电阻现象出发,一直把超导体和理 想导体(或称无阻导体)完全等同起来,而1933年德国 物理学家迈斯纳和奥克森菲尔德的测量表明:超导体的 磁性质与理想导体的磁性质不同。 因此,直流零电阻效应和迈斯纳效应实际上是超 导体的两个完全独立的特性。 (1)对于理想导体,在处于正常状态时加了外磁场, 磁力线穿过其内部;由于理想导体的磁性质,内部磁 通分布将不变,去掉外磁场后,理想导体仍还将保持 其内部的磁通线。 (2)对于超导体,当从正常态变到超导态后,原来穿 过超导体的磁通被完全排出到超导体外,同时超导体 外的磁通密度增加。由此可见,只要T<T。,在超导体 内部总有磁感应强度B=O,这就是迈斯纳效应
起初,人们从零电阻现象出发,一直把超导体和 理 想导体(或称无阻导体)完全等同起来,而1933年德国 物理学家迈斯纳和奥克森菲尔德的测量表明:超导体的 磁性质与理想导体的磁性质不同 。 因此,直流零电阻效应 和迈斯纳效应实际上是超 导体的两个完全独立的特性 。 ( 1 )对于理想导体,在处于正常状态时加了外磁场, 磁力线穿过其内部;由于理想导体的磁性质,内部磁 通分布将不变,去掉外磁场后,理想导体仍还将保持 其内部的磁通线。 ( 2 )对于超导体,当从正常态变到超导态后,原来穿 过超导体的磁通被完全排出到超导体外,同时超导体 外的磁通密度增加。由此可见,只要 T< Tc,在超导体 内部总有磁感应强度 B=0,这就是迈斯纳效应
注意:超导体内 部磁场为零,但 是在超导体的表 面薄层内磁场并 不是突然降为 零,而有一定的 渗透,并满足如 B(x) 下规律: B(x)=B(0)e */4 其中2为渗透深度。 B在超导体内按指数关系衰减
注意:超导体内 部磁场为零,但 是在超导体的表 面薄层内磁场并 不是突然降为 零,而有一定的 渗透,并满足如 下规律: /λ )0()( x eBxB − = 其中λ为渗透深度。 B在超导体内按指数关系衰减 在超导体内按指数关系衰减 B(x) x y
3.临界磁场和临界电流条件 1913年,Onnesi在实验中发现:当超导电流达到或超过 临界电流强度时,超导体从超导态转变为正常态。 1914年,Onnes又发现:(1)当外加磁场超过临界磁 场强度H时超导电性被破坏; (2)H与超导体本身性质有 关,且是温度T的函数: Silsbee认为:超导体内电流超过临界电流而破坏超导 状态的情况,实际上是由于电流本身产生的磁场超过临界 磁场引起的。这个假设得到了许多实验的证实
1914年,Onnes又发现:(1)当外加磁场超过临界磁 场强度Hc时超导电性被破坏;(2)Hc与超导体本身性质有 关,且是温度T 的函数: 1913年,Onnes在实验中发现:当超导电流达到或超过 临界电流强度Ic时,超导体从超导态转变为正常态。 3. 临界磁场和临界电流条件 ⎥⎥⎦⎤ ⎢⎢⎣⎡ ⎟⎟⎠⎞ ⎜⎜⎝⎛ −= 2 c 0c 1 TT HH Silsbee认为:超导体内电流超过临界电流而破坏超导 状态的情况,实际上是由于电流本身产生的磁场超过临界 磁场引起的。这个假设得到了许多实验的证实
H H 正常态 超导态 Silsbee认为:超导体内电流超过临界电流而破坏超导 状态的情况,实际上是由于电流本身产生的磁场超过临界 磁场引起的。这个假设得到了许多实验的证实
⎥⎥⎦⎤ ⎢⎢⎣⎡ ⎟⎟⎠⎞ ⎜⎜⎝⎛ −= 2 c 0c 1 TT HH Silsbee认为:超导体内电流超过临界电流而破坏超导 状态的情况,实际上是由于电流本身产生的磁场超过临界 磁场引起的。这个假设得到了许多实验的证实。 T H Hc Tc 超导态 正常态