第三章 第四节阿验罗失玻姆妆m 第五节导体的电融性质 河北师范大学重聿设课程
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(AB)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A和有可观测的物理效应,这 效应被称为AB效应。 A-B效应表明,在量子物理中磁场的物理效 应不能完全用B来描述,矢势可以对电子发 生相互作用。但是由于任意性,用它描 述磁场显然又过多
§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 机动 目录 上页 下页 返回 结束
带有螺线管电子衍射实验 P 发现,能够完全且恰当的描 述磁场的物理量是相因 子:4d。若L为可缩小 到一点的无穷小路径,则 A=0,B=0 A·d=B.△S 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
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 A dl e i e A dl B S L = 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 A 0, B = 0 机动 目录 上页 下页 返回 结束
§3.5超导体的电磁性质 超导电性 些元素、化合物、合金等,当温度下降到某临 界值r以下时,电阻率下降为零的现象称为超导电 性。T以下的状态称为超导态,临界磁场为: H(T)=H(0~xT、2 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
§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： Tc Tc ( ) (0)[1 ( ) ] 2 c c c T T H T = H − 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。 机动 目录 上页 下页 返回 结束
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B=0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H则B就不能进入超导体。 这一效应表示超导体不能简单的看作通常导体当 电导率σ→∞时的极限。 通常导体内=aE口 0→00 E→)0 aB V×E=--→>0 B→>常矢量 a t 机动目录上页下页返回
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。 B = 0 Hc 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。 机动 目录 上页 下页 返回 结束 通常导体内 J E = → 0 = − t B E B → 常矢量 → E → 0
超导体的电磁性质方程 1.伦敦第一方程 nce aEl a="S at 为超导电流密度,n为超导电子密度 对于稳恒电流: E=0 0 (Un=OE at 内部了=元n+/s,导体内电流完全为超导电流 对于交变电流n≠0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 t J 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。 Jn 0 E = 0 ( ) n = 0 J E = n J S J 为超导电流密度，ns为超导电子密度。 对于稳恒电流： J Jn JS , 导体内电流完全为超导电流。 内部 = + 机动 目录 上页 下页 返回 结束 三．超导体的电磁性质方程 1．伦敦第一方程 E t J S = m n es 2 =
2.伦敦第二方程 V×Js=-aB,它表明了超导体磁场与电 流互相制约的关系 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。 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 机动目录上页下页返回
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。 J S B = − 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。 机动 目录 上页 下页 返回 结束 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