超導(dǎo)現(xiàn)象研究及應(yīng)用課件

超導(dǎo)現(xiàn)象研究及應(yīng)用鄭艷明0310237超導(dǎo)現(xiàn)象研究及應(yīng)用鄭艷明1主要內(nèi)容超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體的兩個(gè)性質(zhì)和臨界參數(shù)第I,II類(lèi)超導(dǎo)體超導(dǎo)體的理論超導(dǎo)體的應(yīng)用主要內(nèi)容超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)21910年，昂尼斯開(kāi)始和他的學(xué)生研究低溫條件下的物態(tài)變化。1911年，他們?cè)谘芯克y電阻與溫度變化的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度低于4K時(shí)已凝成固態(tài)的水銀電阻突然下降并趨于零，對(duì)此昂尼斯感到震驚。水銀的電阻會(huì)消失得無(wú)影無(wú)蹤，即使當(dāng)時(shí)最富有想象力的科學(xué)家也沒(méi)料到低溫下會(huì)有這種現(xiàn)象。

為了進(jìn)一步證實(shí)這一發(fā)現(xiàn)，他們用固態(tài)的水銀做成環(huán)路，并使磁鐵穿過(guò)環(huán)路使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。在通常情況下，只要磁鐵停止運(yùn)動(dòng)由于電阻的存在環(huán)路中的電流會(huì)立即消失。但當(dāng)水銀環(huán)路處于4K之下的低溫時(shí)，即使磁鐵停止了運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流卻仍然存在。這種奇特的現(xiàn)象能維持多久呢？他們堅(jiān)持定期測(cè)量，經(jīng)過(guò)一年的觀察他們得出結(jié)論，只要水銀環(huán)路的溫度低于4K，電流會(huì)長(zhǎng)期存在，并且沒(méi)有強(qiáng)度變?nèi)醯娜魏污E象。

接著昂尼斯又對(duì)多種金屬、合金、化合物材料進(jìn)行低溫下的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)它們中的許多都具有在低溫下電阻消失、感應(yīng)電流長(zhǎng)期存在的現(xiàn)象。由于在通常條件下導(dǎo)體都有電阻，昂尼斯就稱(chēng)這種低溫下失去電阻的現(xiàn)象為超導(dǎo)。在取得一系列成功的實(shí)驗(yàn)之后，昂尼斯立即正式公布這一發(fā)現(xiàn)，并且很快引起科學(xué)界的高度重視，昂尼斯也因此榮獲1913年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1:超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1910年，昂尼斯開(kāi)始和他的學(xué)生研究低溫條件32:超導(dǎo)體的性質(zhì)和臨界參數(shù)零電阻

將超導(dǎo)體冷卻到某一臨界溫度以下時(shí)電阻突然降為零的現(xiàn)象稱(chēng)為超導(dǎo)體的零電阻現(xiàn)象叫超導(dǎo)體零電阻2:超導(dǎo)體的性質(zhì)和臨界參數(shù)零電阻4完全抗磁性

當(dāng)超導(dǎo)體冷卻到臨界溫度以下而轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)后，只要周?chē)耐饧哟艌?chǎng)沒(méi)有強(qiáng)到破壞超導(dǎo)性的程度，超導(dǎo)體就會(huì)把穿透到體內(nèi)的磁力線(xiàn)完全排斥出體外，在超導(dǎo)體內(nèi)永遠(yuǎn)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。超導(dǎo)體的這種特殊性質(zhì)被稱(chēng)為“邁斯納效應(yīng)“完全抗磁性5三個(gè)臨界參數(shù)臨界溫度（TC）--超導(dǎo)體必須冷卻至某一臨界溫度以下才能保持其超導(dǎo)性。臨界電流密度（JC）--通過(guò)超導(dǎo)體的電流密度必須小于某一臨界電流密度才能保持超導(dǎo)體的超導(dǎo)性。臨界磁場(chǎng)（HC）--施加給超導(dǎo)體的磁場(chǎng)必須小于某一臨界磁場(chǎng)才能保持超導(dǎo)體的超導(dǎo)性。

6三者之間的關(guān)系曲線(xiàn)三者之間的關(guān)系曲線(xiàn)73：第I,II類(lèi)超導(dǎo)體第I類(lèi)超導(dǎo)體

第I類(lèi)超導(dǎo)體主要包括一些在常溫下具有良好導(dǎo)電性的純金屬，如鋁鋅、鎵、鎘、錫、銦等，該類(lèi)超導(dǎo)體的溶點(diǎn)較低、質(zhì)地較軟，亦被稱(chēng)作“軟超導(dǎo)體”。其特征是由正常態(tài)過(guò)渡到超導(dǎo)態(tài)時(shí)沒(méi)有中間態(tài)，并且具有完全抗磁性，由于其臨界電流密度和臨界磁場(chǎng)較低，沒(méi)有很好的實(shí)用價(jià)值。3：第I,II類(lèi)超導(dǎo)體第I類(lèi)超導(dǎo)體8第II類(lèi)超導(dǎo)體除金屬元素釩、锝和鈮外，第II類(lèi)超導(dǎo)體主要包括金屬化合物及其合金。與第一類(lèi)超導(dǎo)體的區(qū)別是:

■第II類(lèi)超導(dǎo)體由正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)時(shí)有一個(gè)中間態(tài)（混合態(tài)）；

■第II類(lèi)超導(dǎo)體的混合態(tài)中有磁通線(xiàn)存在，而第I類(lèi)超導(dǎo)體沒(méi)有；

■第II類(lèi)超導(dǎo)體比第I類(lèi)超導(dǎo)體有更高的臨界磁場(chǎng)、更大的臨界電流密度和更高的臨界溫度。第II類(lèi)超導(dǎo)體9第二類(lèi)超導(dǎo)體又可以分為：◆理想第II類(lèi)超導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)比較完整，不存在磁通釘扎中心，并且當(dāng)磁通線(xiàn)均勻排列時(shí)，在磁通線(xiàn)周?chē)臏u旋電流將彼此抵消，其體內(nèi)無(wú)電流通過(guò)，從而不具有高臨界電流密度?！舴抢硐氲贗I類(lèi)超導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)存在缺陷，并且存在磁通釘扎中心，其體內(nèi)的磁通線(xiàn)排列不均勻，體內(nèi)各處的渦旋電流不能完全抵消，出現(xiàn)體內(nèi)電流，從而具有高臨界電流密度。真正適合實(shí)際應(yīng)用的超導(dǎo)材料是非理想的第二類(lèi)超導(dǎo)體。第二類(lèi)超導(dǎo)體又可以分為：104：超導(dǎo)體的理論倫敦方程※倫敦第一方程倫敦第一方程說(shuō)明超導(dǎo)電流的時(shí)間變化率由電場(chǎng)決定。它表明了靜場(chǎng)時(shí)超導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)為零，概括了零電阻效應(yīng)。4：超導(dǎo)體的理論倫敦方程倫敦第一方程說(shuō)明超導(dǎo)電流的時(shí)間變化率11※倫敦第二方程這一方程說(shuō)明超導(dǎo)電流與磁場(chǎng)的關(guān)系。它說(shuō)明：1.超導(dǎo)電流是有旋的，可以在一環(huán)形回路中形成持續(xù)的超導(dǎo)電流。2.由這個(gè)方程可以證明，Js和B都只存在于超導(dǎo)體表面層內(nèi)，即有邁斯納效應(yīng)稱(chēng)為穿透深度?！鶄惗氐诙匠踢@一方程說(shuō)明超導(dǎo)電流與磁場(chǎng)的關(guān)系。它說(shuō)明：12※倫敦方程的修正－Pippard非局域理論JS與A(r)的非局域關(guān)系－Pippard方程：

其中，并且假設(shè)為純凈超導(dǎo)體的相干長(zhǎng)度（本征相干長(zhǎng)度），l為電子的平均自由程※倫敦方程的修正－Pippard非局域理論JS與A(r)的非13金茲堡－朗道方程

※1950年，金茲堡和朗道在二級(jí)相變的理論基礎(chǔ)上綜合超導(dǎo)體的電動(dòng)力學(xué)，量子力學(xué)，熱力學(xué)性質(zhì)，建立了G－L方程。

※G－L方程的兩個(gè)假設(shè)第一假設(shè)：超導(dǎo)電子的行為由有效波函數(shù)來(lái)描寫(xiě)，即超導(dǎo)電子密度：。其中為相位，對(duì)于正常相，。第二假設(shè)：是標(biāo)志系統(tǒng)有序化程度的序參量，其值由自由能密度f(wàn)在平衡態(tài)取極小值決定。超導(dǎo)態(tài)與正常態(tài)自由能之差可以展開(kāi)為的冪級(jí)數(shù)。金茲堡－朗道方程第一假設(shè)：超導(dǎo)電子的行為由有效波函數(shù)14※G－L第一方程及邊界條件※G－L第二方程及邊界條件第一方程是的運(yùn)動(dòng)方程，第二方程表述了超導(dǎo)電流的構(gòu)成與分布。※G－L第一方程及邊界條件※G－L第二方程及邊界條件第一方程15BCS超導(dǎo)理論

※BCS理論的基本點(diǎn)是電－聲相互作用Cooper－pairs

※右面圖示a是無(wú)序態(tài)的分子氣體b是發(fā)生玻色凝聚的cooper對(duì)氣體BCS超導(dǎo)理論16※BCS理論理論物理圖像很清晰，它第一次較為完善的解釋了常規(guī)的金屬超導(dǎo)體（第一類(lèi)超導(dǎo)體）的熱力學(xué)性質(zhì)及電磁性質(zhì)?！鵅CS理論的一個(gè)基本近似是：取消了電－聲子作用對(duì)能量與動(dòng)量的依賴(lài)關(guān)系，采用了常數(shù)截?cái)嗵幚?。?shí)際上，該理論假設(shè)，只在費(fèi)米面以外一定的能層內(nèi)，兩電子間才會(huì)具有吸引作用而形成Cooper對(duì)，且作用勢(shì)的大小不變。（能層范圍為，為德拜頻率。）實(shí)際上在晶體中與電子相關(guān)的相互作用是非常復(fù)雜的，因此雖然它能夠解釋低溫超導(dǎo)體大多數(shù)特征，但鉛，汞，鈮等幾種元素的性質(zhì)卻與BCS理論計(jì)算有相當(dāng)?shù)某鋈?。——此時(shí)應(yīng)當(dāng)用強(qiáng)耦合理論對(duì)其加以修正。※BCS理論理論物理圖像很清晰，它第一次較為完善的解釋了常規(guī)175:超導(dǎo)體的應(yīng)用電子學(xué)應(yīng)用

自1962年超導(dǎo)量子隧道效應(yīng)發(fā)現(xiàn)以后，超導(dǎo)技術(shù)在電子學(xué)中的應(yīng)用揭開(kāi)了新的篇章，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，至今已有許多新型的超導(dǎo)電子器件研制成功，這些超導(dǎo)電子器件包括：超導(dǎo)量子干涉器（SQUID）、超導(dǎo)混頻器、超導(dǎo)數(shù)字電路、超導(dǎo)粒子探測(cè)器等。

5:超導(dǎo)體的應(yīng)用電子學(xué)應(yīng)用18生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用

超導(dǎo)技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用包括超導(dǎo)核磁共振成像裝置（MRI）和核磁共振譜儀（NMR）核磁共振成像的原理是基于被測(cè)對(duì)象的原子磁場(chǎng)與外磁場(chǎng)的共振現(xiàn)象來(lái)分析被測(cè)對(duì)象的內(nèi)部狀態(tài)。核磁共振譜儀是基于核磁共振原理而研制出來(lái)的，它目前已廣泛用于物理、化學(xué)、生物、遺傳和醫(yī)藥學(xué)等領(lǐng)域的研究中，具有高分辨率、高頻率、高磁場(chǎng)等優(yōu)點(diǎn)。

生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用19科學(xué)工程和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用科學(xué)工程和實(shí)驗(yàn)室是超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)重要方面，它包括高能加速器、核聚變裝置等。高能加速器用來(lái)加速粒子產(chǎn)生人工核反應(yīng)以研究物質(zhì)內(nèi)部結(jié)構(gòu)，是基本粒子物理學(xué)研究的主要裝備。核聚變裝置是人們長(zhǎng)期以來(lái)夢(mèng)想解決能源問(wèn)題的一個(gè)重要方向，其途徑是將氘和氚加熱后，使原子和彌散的電子成為一種等離子狀態(tài)，并且在將這種高溫等離子體約束在適當(dāng)空間內(nèi)的條件下，原子核就能夠越過(guò)電子的排斥而互相碰撞產(chǎn)生核聚變反應(yīng)。在這些應(yīng)用中，超導(dǎo)磁體是高能加速器和核聚變裝置不可缺少的關(guān)鍵部件。科學(xué)工程和實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用20交通應(yīng)用

超導(dǎo)技術(shù)在交通方面的應(yīng)用是隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)對(duì)交通運(yùn)輸?shù)囊蠖a(chǎn)生的。超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)?yán)么艖腋∽饔檬管?chē)輪與地面脫離接觸而懸浮于軌道之上，并利用直線(xiàn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)列車(chē)運(yùn)動(dòng)的一種新型交通工具。由于超導(dǎo)磁懸浮列車(chē)的時(shí)速高達(dá)500公里/小時(shí)，并具有安全、噪音低和占地小等優(yōu)點(diǎn)，因此被認(rèn)為是未來(lái)理想的交通運(yùn)輸工具。交通應(yīng)用21電力應(yīng)用高溫超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)使得超導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)一步延伸到電力工業(yè)中，也使人們期待那些過(guò)去無(wú)法實(shí)現(xiàn)的電力裝備能夠由于超導(dǎo)技術(shù)的應(yīng)用而得到解決。超導(dǎo)技術(shù)在電力中的應(yīng)用主要包括：超導(dǎo)電纜、超導(dǎo)限流器、超導(dǎo)儲(chǔ)能裝置和超導(dǎo)電機(jī)等。

電力應(yīng)用22謝謝觀看！Thanks謝謝觀看！Thanks23超導(dǎo)現(xiàn)象研究及應(yīng)用鄭艷明0310237超導(dǎo)現(xiàn)象研究及應(yīng)用鄭艷明24主要內(nèi)容超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)超導(dǎo)體的兩個(gè)性質(zhì)和臨界參數(shù)第I,II類(lèi)超導(dǎo)體超導(dǎo)體的理論超導(dǎo)體的應(yīng)用主要內(nèi)容超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)251910年，昂尼斯開(kāi)始和他的學(xué)生研究低溫條件下的物態(tài)變化。1911年，他們?cè)谘芯克y電阻與溫度變化的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度低于4K時(shí)已凝成固態(tài)的水銀電阻突然下降并趨于零，對(duì)此昂尼斯感到震驚。水銀的電阻會(huì)消失得無(wú)影無(wú)蹤，即使當(dāng)時(shí)最富有想象力的科學(xué)家也沒(méi)料到低溫下會(huì)有這種現(xiàn)象。

為了進(jìn)一步證實(shí)這一發(fā)現(xiàn)，他們用固態(tài)的水銀做成環(huán)路，并使磁鐵穿過(guò)環(huán)路使其中產(chǎn)生感應(yīng)電流。在通常情況下，只要磁鐵停止運(yùn)動(dòng)由于電阻的存在環(huán)路中的電流會(huì)立即消失。但當(dāng)水銀環(huán)路處于4K之下的低溫時(shí)，即使磁鐵停止了運(yùn)動(dòng)，感應(yīng)電流卻仍然存在。這種奇特的現(xiàn)象能維持多久呢？他們堅(jiān)持定期測(cè)量，經(jīng)過(guò)一年的觀察他們得出結(jié)論，只要水銀環(huán)路的溫度低于4K，電流會(huì)長(zhǎng)期存在，并且沒(méi)有強(qiáng)度變?nèi)醯娜魏污E象。

接著昂尼斯又對(duì)多種金屬、合金、化合物材料進(jìn)行低溫下的實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)它們中的許多都具有在低溫下電阻消失、感應(yīng)電流長(zhǎng)期存在的現(xiàn)象。由于在通常條件下導(dǎo)體都有電阻，昂尼斯就稱(chēng)這種低溫下失去電阻的現(xiàn)象為超導(dǎo)。在取得一系列成功的實(shí)驗(yàn)之后，昂尼斯立即正式公布這一發(fā)現(xiàn)，并且很快引起科學(xué)界的高度重視，昂尼斯也因此榮獲1913年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。1:超導(dǎo)現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)1910年，昂尼斯開(kāi)始和他的學(xué)生研究低溫條件262:超導(dǎo)體的性質(zhì)和臨界參數(shù)零電阻

將超導(dǎo)體冷卻到某一臨界溫度以下時(shí)電阻突然降為零的現(xiàn)象稱(chēng)為超導(dǎo)體的零電阻現(xiàn)象叫超導(dǎo)體零電阻2:超導(dǎo)體的性質(zhì)和臨界參數(shù)零電阻27完全抗磁性

當(dāng)超導(dǎo)體冷卻到臨界溫度以下而轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)后，只要周?chē)耐饧哟艌?chǎng)沒(méi)有強(qiáng)到破壞超導(dǎo)性的程度，超導(dǎo)體就會(huì)把穿透到體內(nèi)的磁力線(xiàn)完全排斥出體外，在超導(dǎo)體內(nèi)永遠(yuǎn)保持磁感應(yīng)強(qiáng)度為零。超導(dǎo)體的這種特殊性質(zhì)被稱(chēng)為“邁斯納效應(yīng)“完全抗磁性28三個(gè)臨界參數(shù)臨界溫度（TC）--超導(dǎo)體必須冷卻至某一臨界溫度以下才能保持其超導(dǎo)性。臨界電流密度（JC）--通過(guò)超導(dǎo)體的電流密度必須小于某一臨界電流密度才能保持超導(dǎo)體的超導(dǎo)性。臨界磁場(chǎng)（HC）--施加給超導(dǎo)體的磁場(chǎng)必須小于某一臨界磁場(chǎng)才能保持超導(dǎo)體的超導(dǎo)性。

29三者之間的關(guān)系曲線(xiàn)三者之間的關(guān)系曲線(xiàn)303：第I,II類(lèi)超導(dǎo)體第I類(lèi)超導(dǎo)體

第I類(lèi)超導(dǎo)體主要包括一些在常溫下具有良好導(dǎo)電性的純金屬，如鋁鋅、鎵、鎘、錫、銦等，該類(lèi)超導(dǎo)體的溶點(diǎn)較低、質(zhì)地較軟，亦被稱(chēng)作“軟超導(dǎo)體”。其特征是由正常態(tài)過(guò)渡到超導(dǎo)態(tài)時(shí)沒(méi)有中間態(tài)，并且具有完全抗磁性，由于其臨界電流密度和臨界磁場(chǎng)較低，沒(méi)有很好的實(shí)用價(jià)值。3：第I,II類(lèi)超導(dǎo)體第I類(lèi)超導(dǎo)體31第II類(lèi)超導(dǎo)體除金屬元素釩、锝和鈮外，第II類(lèi)超導(dǎo)體主要包括金屬化合物及其合金。與第一類(lèi)超導(dǎo)體的區(qū)別是:

■第II類(lèi)超導(dǎo)體由正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)時(shí)有一個(gè)中間態(tài)（混合態(tài)）；

■第II類(lèi)超導(dǎo)體的混合態(tài)中有磁通線(xiàn)存在，而第I類(lèi)超導(dǎo)體沒(méi)有；

■第II類(lèi)超導(dǎo)體比第I類(lèi)超導(dǎo)體有更高的臨界磁場(chǎng)、更大的臨界電流密度和更高的臨界溫度。第II類(lèi)超導(dǎo)體32第二類(lèi)超導(dǎo)體又可以分為：◆理想第II類(lèi)超導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)比較完整，不存在磁通釘扎中心，并且當(dāng)磁通線(xiàn)均勻排列時(shí)，在磁通線(xiàn)周?chē)臏u旋電流將彼此抵消，其體內(nèi)無(wú)電流通過(guò)，從而不具有高臨界電流密度?！舴抢硐氲贗I類(lèi)超導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)存在缺陷，并且存在磁通釘扎中心，其體內(nèi)的磁通線(xiàn)排列不均勻，體內(nèi)各處的渦旋電流不能完全抵消，出現(xiàn)體內(nèi)電流，從而具有高臨界電流密度。真正適合實(shí)際應(yīng)用的超導(dǎo)材料是非理想的第二類(lèi)超導(dǎo)體。第二類(lèi)超導(dǎo)體又可以分為：334：超導(dǎo)體的理論倫敦方程※倫敦第一方程倫敦第一方程說(shuō)明超導(dǎo)電流的時(shí)間變化率由電場(chǎng)決定。它表明了靜場(chǎng)時(shí)超導(dǎo)體內(nèi)電場(chǎng)為零，概括了零電阻效應(yīng)。4：超導(dǎo)體的理論倫敦方程倫敦第一方程說(shuō)明超導(dǎo)電流的時(shí)間變化率34※倫敦第二方程這一方程說(shuō)明超導(dǎo)電流與磁場(chǎng)的關(guān)系。它說(shuō)明：1.超導(dǎo)電流是有旋的，可以在一環(huán)形回路中形成持續(xù)的超導(dǎo)電流。2.由這個(gè)方程可以證明，Js和B都只存在于超導(dǎo)體表面層內(nèi)，即有邁斯納效應(yīng)稱(chēng)為穿透深度?！鶄惗氐诙匠踢@一方程說(shuō)明超導(dǎo)電流與磁場(chǎng)的關(guān)系。它說(shuō)明：35※倫敦方程的修正－Pippard非局域理論JS與A(r)的非局域關(guān)系－Pippard方程：

其中，并且假設(shè)為純凈超導(dǎo)體的相干長(zhǎng)度（本征相干長(zhǎng)度），l為電子的平均自由程※倫敦方程的修正－Pippard非局域理論JS與A(r)的非36金茲堡－朗道方程

※1950年，金茲堡和朗道在二級(jí)相變的理論基礎(chǔ)上綜合超導(dǎo)體的電動(dòng)力學(xué)，量子力學(xué)，熱力學(xué)性質(zhì)，建立了G－L方程。

※G－L方程的兩個(gè)假設(shè)第一假設(shè)：超導(dǎo)電子的行為由有效波函數(shù)來(lái)描寫(xiě)，即超導(dǎo)電子密度：。其中為相位，對(duì)于正常相，。第二假設(shè)：是標(biāo)志系統(tǒng)有序化程度的序參量，其值由自由能密度f(wàn)在平衡態(tài)取極小值決定。超導(dǎo)態(tài)與正常態(tài)自由能之差可以展開(kāi)為的冪級(jí)數(shù)。金茲堡－朗道方程第一假設(shè)：超導(dǎo)電子的行為由有效波函數(shù)37※G－L第一方程及邊界條件※G－L第二方程及邊界條件第一方程是的運(yùn)動(dòng)方程，第二方程表述了超導(dǎo)電流的構(gòu)成與分布。※G－L第一方程及邊界條件※G－L第二方程及邊界條件第一方程38BCS超導(dǎo)理論

※BCS理論的基本點(diǎn)是電－聲相互作用Cooper－pairs

※右面圖示a是無(wú)序態(tài)的分子氣體b是發(fā)生玻色凝聚的cooper對(duì)氣體BCS超導(dǎo)理論39※BCS理論理論物理圖像很清晰，它第一次較為完善的解釋了常規(guī)的金屬超導(dǎo)體（第一類(lèi)超導(dǎo)體）的熱力學(xué)性質(zhì)及電磁性質(zhì)?！鵅CS理論的一個(gè)基本近似是：取消了電－聲子作用對(duì)能量與動(dòng)量的依賴(lài)關(guān)系，采用了常數(shù)截?cái)嗵幚?。?shí)際上，該理論假設(shè)，只在費(fèi)米面以外一定的能層內(nèi)，兩電子間才會(huì)具有吸引作用而形成Cooper對(duì)，且作用勢(shì)的大小不變。（能層范圍為，為德拜頻率。）實(shí)際上在晶體中與電子相關(guān)的相互作用是非常復(fù)雜的，因此雖然它能夠解釋低溫超導(dǎo)體大多數(shù)特征，但鉛，汞，鈮等幾種元素的性質(zhì)卻與BCS理論計(jì)算有相當(dāng)?shù)某鋈??！藭r(shí)應(yīng)當(dāng)用強(qiáng)耦合理論對(duì)其加以修正。※BCS理論理論物理圖像很清晰，它第一次較為完善的解釋了常規(guī)405:超導(dǎo)體的應(yīng)用電子學(xué)應(yīng)用

自1962年超導(dǎo)量子隧道效應(yīng)發(fā)現(xiàn)以后，超導(dǎo)技術(shù)在電子學(xué)中的應(yīng)用揭開(kāi)了新的篇章，經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，至今已有許多新型的超導(dǎo)電子器件研制成功，這些超導(dǎo)電子器件包括：超導(dǎo)量子干涉器（SQUID）、超導(dǎo)混頻器、超導(dǎo)數(shù)字電路、超導(dǎo)粒子探測(cè)器等。

5:超導(dǎo)體的應(yīng)用電子學(xué)應(yīng)用41生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用