超导世界
超导电性是在 1911 年由荷兰物理学家翁内斯
(Heike Kamerlingh Onnes)发现。
1908 年荷兰物理学家翁内斯经过长期努力,使
最后一种“永久气体”氦气(He)液化。1911 年翁内斯
在研究金属电阻随温度变化规律时发现,当温度降
低时,汞(Hg )的电阻先是平稳地减小,而在
4.2K 附近,电阻突然降为零。如图所示:
横坐标表示温度,纵坐标表示在该温度下汞
的电阻与 0℃时汞的电阻之比:R/R
0
(273K)。于是称这种情况下发生的零电阻现象为
物质的超导电性。当然,具有超导电性的材料也就称之为超导体。超导体开始失去电阻时
的温度称为超导转变温度(T
c
)。温度在 T
c
以上时,超导体与正常导体一样,都有一定的电
阻值,此时超体处于正常态,而在 T
c
以下,超导体处于零电阻状态,即超导态。但实际
上,我们从图中可以看到:超导体从正常态向超导态的过渡是在一个温度间隔内完成的,
这个温度间隔称为转变温度,与超导体的性质有关。因此,我们通常将超导体电阻下降到
正常态电阻值一半时所处温度定为 T
c
相关图片
1.
2.
3.
零电阻现象
大家都知道,若将金属环放在磁场中,则环内将产生感应电流,对于正常金属来说,
当磁场去掉后,环内电流很快衰减为 0,而对于超导环,情况却完全不同,下图为著名的
持续电流实验。
(1) T>T
c
在超导环上加磁场 ²²²²² (2) T<T
c
圆环转变为超导态²²²²²²²²(3) 突然撤去外电场,超导环中产生持
续电流
将一超导圆环放在磁场中并冷却到临界温度以下,突然撤去磁场,则在超导坏