式中H是绝对零度时的临界磁场。 实验还表明,在不加磁场的情况下,超导体 中通过足够强的电流也会破坏超导电性,导致破 坏超导电性所需要的电流称作临界电流!(T。在010 临界温度T,临界电流为零,这个现象可以从磁 0.076 场破坏超导电性来说明,当通过样品的电流在样 品表面产生的磁场达到H时,超导电性就被破0 坏,这个电流的大小就是样品的临界电流。与式 (9.1)类似,临界电流随温度变化的关系有: Icn)=lc (9.2) 图91汞在液氦温度附近电阻的变化行 式中I是绝对零度时的临界电流。 9.1.2完全抗磁性 在超导状态,外加磁场不能进入超导体的内部。原来处在外磁场中的正常态样品 变成超导体后,也会把原来在体内的磁场完全排出去,保持体内磁感应强度B等于零, 超导体的这一性质被称为迈斯纳效应,如图92所示。超导体内磁感应强度B总是等于 零,即金属在超导电状态的磁化率为: x=M/H=-1,B=0(1+x)H=0 (93) 超导体内的磁化率为-1(M为磁化强度,B=∥0H)。超导体在静磁场中的行为可以近似地 用“完全抗磁体”来描述。超导体的迈斯纳效应说明超导态是一个热力学平衡的状态, 与怎样进入超导态的途径无关。仅从超导体的零电阻现象出发得不到迈斯纳效应,同样 用迈斯纳效应也不能描述零电阻现象,因此,迈斯纳效应和零电阻性质是超导态的两个 独立的基本属性,衡量一种材料是否具有超导电性必须看是否同时具有零电阻和迈斯纳 效应。 T<T 图92迈斯纳效应:当T<Tc时,磁通被完全排斥出超导体 迈斯纳效应通常又称为完全抗磁性。实际上磁场还是能穿透到超导样品表面上一个薄层 内的。薄层的厚度叫做穿透深度λ,它与材料和温度有关,典型的大小是几十个纳米。式中Hco是绝对零度时的临界磁场。 图9.1 汞在液氦温度附近电阻的变化行 实验还表明，在不加磁场的情况下，超导体 中通过足够强的电流也会破坏超导电性，导致破 坏超导电性所需要的电流称作临界电流Ic(T)。在 临界温度Tc，临界电流为零，这个现象可以从磁 场破坏超导电性来说明，当通过样品的电流在样 品表面产生的磁场达到Hc时，超导电性就被破 坏，这个电流的大小就是样品的临界电流。与式 （9.1）类似，临界电流随温度变化的关系有： ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ −= 2 2 1)( c c co T T ITI (9.2) 式中Ico是绝对零度时的临界电流。 9.1.2 完全抗磁性 在超导状态，外加磁场不能进入超导体的内部。原来处在外磁场中的正常态样品， 变成超导体后，也会把原来在体内的磁场完全排出去，保持体内磁感应强度 B 等于零， 超导体的这一性质被称为迈斯纳效应，如图 9.2 所示。超导体内磁感应强度 B 总是等于 零，即金属在超导电状态的磁化率为： 0)1(,1/ χ = = − BHM = μ0 + χ H = （9.3） 超导体内的磁化率为-1(M为磁化强度，B0=μ0H)。超导体在静磁场中的行为可以近似地 用“完全抗磁体”来描述。超导体的迈斯纳效应说明超导态是一个热力学平衡的状态， 与怎样进入超导态的途径无关。仅从超导体的零电阻现象出发得不到迈斯纳效应，同样 用迈斯纳效应也不能描述零电阻现象，因此，迈斯纳效应和零电阻性质是超导态的两个 独立的基本属性，衡量一种材料是否具有超导电性必须看是否同时具有零电阻和迈斯纳 效应。 T > Tc T < Tc 图 9.2 迈斯纳效应：当T< TC时，磁通被完全排斥出超导体 迈斯纳效应通常又称为完全抗磁性。实际上磁场还是能穿透到超导样品表面上一个薄层 内的。薄层的厚度叫做穿透深度λ，它与材料和温度有关，典型的大小是几十个纳米。 2