超导形成的原因是什么?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/14 16:36:35
我想知道具体的理化原因……

在此理论中TC以下超导态中的电子被
分为二部分,一部分为超导电子,指凝聚的部分,另一部分为正常电子,
指未凝聚的部分。二流体唯象理论成功地解释了超导体的热力学性质。
为解释超导的电磁现象,即零电阻和迈斯纳效应,弗·伦敦和海·伦
敦(H.London)于1935年提出了超导体电磁学的唯象理论。在二流体唯象
理论的基础上,伦敦兄弟提出超导电子的电流密度→ 、电场强度→和磁感应强度→应遵循的方程组。它们与电磁 js E B场的麦克斯韦尔方程组是一致的。但与正常电流的欧姆定律不同,它能解释零电阻现象。正常电流密度是与电场强度成正比的,在恒定的电场作用下所以能保持恒定的电流密度是因为有电阻。而按伦敦方程超导电流密度的变化率与电场强度成正比,于是只要电场强度不为零,超导电流就会越来越大,这表明超导电子只受电场作用而无阻力!无阻力当然就是零电阻了。

具有在一定的低温条件下呈现出电阻等于零以及排斥磁力线的性质的材料。现已发现有28种元素和几千种合金和化合物可以成为超导体。
特性 超导材料和常规导电材料的性能有很大的不同。主要有以下性能。①零电阻性:超导材料处于超导态时电阻为零,能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感生电流,这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。②完全抗磁性:超导材料处于超导态时,只要外加磁场不超过一定值,磁力线不能透入,超导材料内的磁场恒为零。③约瑟夫森效应:两超导材料之间有一薄绝缘层(厚度约1nm)而形成低电阻连接时,会有电子对穿过绝缘层形成电流,而绝缘层两侧没有电压,即绝缘层也成了超导体。当电流超过一定值后,绝缘层两侧出现电压U(也可加一电压U),同时,直流电流变成高频交流电,并向外辐射电磁波,其频率为,其中h为普朗克常数,e为电子电荷。这些特性构成了超导材料在科学技术领域越来越引人注目的各类应用的依据。