东南大学：《物理学》课程PPT教学课件（第五版）超导电性

物理学 第五版 超导电性 超导体的转变温度 R/() 在2附近汞的电阻突降为零 4. OK 0.150 0.100 0.050 T:临界温度 0.000 4.00 4.20 440T/K 物理学应用介绍

超导电性 物理学应用介绍 物理学 第五版 1 4.00 4.20 4.40 0.150 0.100 0.050 0.000 T /K R /() 一 超导体的转变温度 ** * Tc ：临界温度 4.20K 附 近 汞 的 电 阻 突 降 为 零 在

物理学 第五版 超导电性 超导体的主要特性 1零电阻率 当T<T,I<l。(临界电流)时, 电阻率P→0,电导率y→ 2临界磁场 能破坏超导态的外磁场的临界值 物理学应用介绍 2

超导电性 物理学应用介绍 物理学 第五版 2 二 超导体的主要特性 1 零电阻率 当 T  Tc , I  I c （临界电流）时， 电阻率  → 0 ，电导率  →  2 临界磁场 能破坏超导态的外磁场的临界值

物理学 第五版 超导电性 H HT 正常态 超导态 T=OK, HC=HO 3迈斯纳效应 E·dl ddd(B·S) 物理学应用介绍

超导电性 物理学应用介绍 物理学 第五版 3       = − 2 c c 0 1 ( ) T T H H T = 0 K, Hc = H0 T H ( ) Hc T 超导态 正常态 o TC 3 迈斯纳效应 t B S t Φ E l d d( ) d d d       = − = − 

物理学 第五版 超导电性 超导体内E=0:dB/dt=0 当H外<H 内0 H H H=0 物理学应用介绍

超导电性 物理学应用介绍 物理学 第五版 4 超导体内 E = 0 dB/ dt = 0 当 H外  Hc H内 = 0 H = 0 H  S N H  I

物理学 第五版 超导电性 超导电性的BCS理论 1957年美国物理学家巴丁、库珀、施里 弗三人共同创立了近代超导微观理论,这就 是常称的BCS理论 晶体局部区域的畸变 。 。。 晶体点阵正 晶体点阵畸 常位置 变位置 。 物理学应用介绍

超导电性 物理学应用介绍 物理学 第五版 5 三 超导电性的 BCS 理论 晶 体 局 部 区 域 的 畸 变 − e 晶体点阵正 常位置 晶体点阵畸 变位置 1957年美国物理学家巴丁、库珀、施里 弗三人共同创立了近代超导微观理论，这就 是常称的BCS理论

物理学 第五版 超导电性 声子:晶体中由点阵的振动产生畸变 而传播的点阵波的能量子称声子 库珀对:两个电子通过交换声子而耦 合起来,成为束缚在一起的电子对称为库 珀对 库珀对两个电子之间的距离约106m, 自旋与动量均等值而相反,所以每一库珀 对的动量之和为零 物理学应用介绍

超导电性 物理学应用介绍 物理学 第五版 6 声子：晶体中由点阵的振动产生畸变 而传播的点阵波的能量子称声子 . 库珀对两个电子之间的距离约 ， 自旋与动量均等值而相反，所以每一库珀 对的动量之和为零. 10 m −6 库珀对：两个电子通过交换声子而耦 合起来，成为束缚在一起的电子对称为库 珀对

物理学 第五版 超导电性 当T<T时金属内的库珀对开始形成, 这时所有的库珀对都以大小和方向均相同的 动量运动,金属导体就具有了超导电性 库珀对的数量十分巨大,当它们向同 方向运动时,就形成了超导电流 物理学应用介绍 7

超导电性 物理学应用介绍 物理学 第五版 7 库珀对的数量十分巨大 ，当它们向同 一方向运动时，就形成了超导电流. 当 T  Tc 时金属内的库珀对开始形成， 这时所有的库珀对都以大小和方向均相同的 动量运动，金属导体就具有了超导电性

物理学 第五版 超导电性 四超导的应用前景 1强磁场 2低损耗电能传输 3磁悬浮列车 物理学应用介绍 8

超导电性 物理学应用介绍 物理学 第五版 8 四 超导的应用前景 1 强磁场 2 低损耗电能传输 3 磁悬浮列车

物理学 第五版 超导电性 超导磁铁 超导磁共振成像系统 物理学应用介绍 9

超导电性 物理学应用介绍 物理学 第五版 9 超导磁铁 超导磁共振成像系统

物理学 第五版 超导电性 超导电缆的终端 三芯绞合型超导电缆 物理学应用介绍 10

超导电性 物理学应用介绍 物理学 第五版 10 超导电缆的终端 三芯绞合型超导电缆