补充资料：超导电机理

超导电机理
mechanism of superconductivity

　　电子之间通过交换声子而发生吸引作用，因此，这些电子能克服库仑斥力而两两结合，形成自旋方向相反而总动量矩为零的电子对，称为库泊对。超导电性的出现在本质上是一种量子效应，大量库拍对电子的有序流动即形成超导电流，它与普通导体中的正常态电子不同，在流动中不会产生能量损耗，这就解释了零电阻的本质。超导体受热时从外界吸收能量，会使库拍对遭到破坏，因此在温度T>Tc时，全部库拍对解体，从而材料的超导电性不复存在。 超导体中的电子能级分布存在能隙，能隙以下的电子必须吸收某一最小能量乙才能被激发到能隙以上的状态。乙值随温度而变化，在绝对零度时，乙值最大、记为。。，而在温度趋近Tc时，乙值迅速减小并趋于零。按照BCS理论，每破坏一个库拍对，超导体至少要吸收能量2乙。计算给出2△。二3.53 kT。，式中k为玻耳兹曼常数。对于绝大多数材料，乙值很小，在10一2K的极端低温下，热运动就足以破坏所有库拍对，因此只有在非常接近绝对零度时，这些材料才会呈现超导电性。但对子某些材料，在较高温度下仍有部分电子以库拍对形式存在，使物体具有超导电性。BCS理论较好地说明了当时已知的实验事实，并成功地预言了若干新的超导现象，因此巴丁、库泊和施里弗于1972年获得了诺贝尔物理奖金。 2962年，由B.D.约瑟夫森(B.D.Josephso。)在理论上预言，不久就由P，安德森(P .Anderson)和J.罗厄耳(J .Rowell)用实验观测证实，如果两块超导体之间用一薄绝缘层(厚度为10一gm数量级)隔开，形成低电阻连结，则库拍对可以通过量子力学隧道效应在结的两侧流通，形成约瑟夫森电流，并且产生各种特殊的约瑟夫森效应。这一工作获得了1973年诺贝尔物理奖金。 超导电性具有极其广泛的应用前景，但因人们过去获得的各种超导材料的临界温度T。很低，都在液氦温区，使超导材料的实际应用受到很大限制。人们迫切希望在理论指导下寻找T。较高的超导材料，直到1973年，制成的Nb3Ge的丁C达到23.ZK。以后又多年未能进一步提高。超导体仅在极少数尖端科学或高技术领域中得到个别应用，如超导磁铁、约瑟夫森器件等。1 986年后，在超导研究中出现新的突破，制成了多种新型超导材料，其TC可达到液氮温度甚至接近室温，此项研究获得了1987年诺贝尔物理奖金。这些新材料的性质已不完全能用BCS理论解释，各国学者正积极开展新的理论和实验研究土作。ehoodood一。

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