7.4超导体的实验研究 四、超导体熵 Sn超导态和正常态熵的比较 001 001 OT' H T压K 超导态是比正常态更为有序的状态→电子有序
7.4 超导体的实验研究 四、超导体熵 Sn超导态和正常态熵的比较 H S C T T ⎛ ⎞ ∂ = ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ ∂ 超导态是比正常态更为有序的状态 电子有序
7.4超导体的实验研究 五、超导体的同位素效应 TM=C 原子质量越大口临界温度越低 晶格振动越困难 晶格振动可以用声子描述 超导的有序性与声子有关 电子有序与声子有关
7.4 超导体的实验研究 五、超导体的同位素效应 五、超导体的同位素效应 TM C c α = 超导的有序性与声子有关 电子有序与声子有关 原子质量越大 临界温度越低 晶格振动越困难 晶格振动可以用声子描述
7.5超导转变的热力学分析 超导体自由能 如果将超导体看成是T,H为强度量的热力学体系,则超导 体的摩尔自由能及其微分形式如下 8=u-1s-HoMH dg= sdT-Ho MdH g 0温度为7 正常 g0)=8:(,0)+(+AMNH80 超导 g5(7,0)+A 87,0) H 在作H(相变线上: 8(7,H)=8(7,H)=85(7,0)+1H S态自由能更低
7.5 超导转变的热力学分析 如果将超导体看成是T,H 为强度量的热力学体系，则超导 体的摩尔自由能及其微分形式如下： 0 0 dd d g u Ts MH g sT MH μ μ =− − = − 一、超导体自由能 一、超导体自由能 温度为T时 ： 0 0 2 0 ( , ) ( ,0) ( )d 1 ( ,0) 2 H N S S g T H g T MH gT H μ μ = +− = + ∫ 在H＝Hc（T）相变线上 ： 2 0 1 ( , ) ( , ) ( ,0) 2 N cS cS c g T H = =+ g T H g T H μ S态自由能更低 正常 超导 g gS(T, 0) gN(T, 0) Hc H 2 0 1 2 μ H
7.5超导转变的热力学分析 二、超导转变的潜热和比热变化 相变潜热: 由于当T=7时,S=S,所以相变潜热L=T(S、-S)=0 比热变化 d 'h (t)dH C -Cc=T(N dtdT T=.H= dt dT 当磁场强度为零时,NS转变是热力学意义上的二级相变
7.5 超导转变的热力学分析 相变潜热： 由于当T＝TC 时， SS＝SN，所以相变潜热L＝T（SS－SN）＝0 2 2 0 2 ( ) ( ) [ ( )] NS C C nS C dS dS d H T dH CC T T H dT dT dT dT − = − =− + μ 二、超导转变的潜热和比热变化 二、超导转变的潜热和比热变化 T＝TC , HC=0 2 0 ( ) [( ) ] NS C NS c dS dS dH CCT T dT dT dT − = − =− μ 当磁场强度为零时，N-S转变是热力学意义上的二级相变 比热变化：
7.4超导电性的唯象理论 二流体模型 正常电子密度N受晶格振动等散射,有阻 1.超导体内存在两种电子 超导电子密度ns不受晶格振动等散射,无阻 n=n t 2.正常电子浓度和超导电子浓度皆是温度的函数温度大于Tc时,所有电子都 是正常电子 3.超导电子是电子的一种有序状态,其有序度可用下式表示: 超导的零电阻效应是由于超导电子所形成的无阻电流 将正常电流“短路形成的
7.4 超导电性的唯象理论 N S nn n = + [1 ( )] S C T n n T = − 一、二流体模型 一、二流体模型 1. 超导体内存在两种电子 正常电子, 密度nN, 受晶格振动等散射，有阻 超导电子, 密度nS, 不受晶格振动等散射，无阻 2. 正常电子浓度和超导电子浓度皆是温度的函数, 温度大于TC 时，所有电子都 是正常电子 3. 超导电子是电子的一种有序状态，其有序度可用下式表示： S N n n η = 超导的零电阻效应是由于超导电子所形成的无阻电流 将正常电流“短路”形成的