(本科）物理学第七版15-13 超导电性.ppt

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1、课程主讲人：物理学第七版物理学第七版15-13 超导电性超导电性物理学第七版第十五章第十五章 量子物理量子物理* *15-13 15-13 超导电性超导电性2 4.00 4.20 4.400.1500.1000.0500.000K/T/R一一 超导体的转变温度超导体的转变温度*cT：临界温度临界温度4.20K附附近近汞汞的的电电阻阻突突降降为为零零在在超超 导导 态态物理学第七版第十五章第十五章 量子物理量子物理* *15-13 15-13 超导电性超导电性3二二 超导体的主要特性超导体的主要特性1 零电阻率零电阻率当当 （临界电流）时（临界电流）时，cc,IITT电导率电导率电阻率电阻率 ，

2、02 临界磁场临界磁场能破坏超导态的外磁场的临界值能破坏超导态的外磁场的临界值物理学第七版第十五章第十五章 量子物理量子物理* *15-13 15-13 超导电性超导电性42c0c)(1TTBB0c,K 0BBTTB)(cTB超导态超导态正常态正常态ocT3 迈斯纳效应迈斯纳效应tSBtlEd)(dddd0B物理学第七版第十五章第十五章 量子物理量子物理* *15-13 15-13 超导电性超导电性5超导体内超导体内0E0d/dtBcBB外当当0内B0BBSNBI物理学第七版第十五章第十五章 量子物理量子物理* *15-13 15-13 超导电性超导电性6三三 超导电性的超导电性的 BCS 理

3、论理论晶晶 体体 局局 部部 区区 域域 的的 畸畸 变变e晶体晶格正晶体晶格正常位置常位置晶体晶格畸晶体晶格畸变位置变位置 1957年美国物理学家巴丁、库珀、施里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，这就弗三人共同创立了近代超导微观理论，这就是常称的超导是常称的超导BCS理论理论 .物理学第七版第十五章第十五章 量子物理量子物理* *15-13 15-13 超导电性超导电性7 声子声子：晶体中由晶格的振动产生畸变：晶体中由晶格的振动产生畸变而传播的晶格波的能量子称声子而传播的晶格波的能量子称声子 . 库珀对两个电子之间的距离约库珀对两个电子之间的距离约 ,自旋与动量

4、均等值而反向，所以每一个库自旋与动量均等值而反向，所以每一个库珀对的动量之和为零珀对的动量之和为零 .m106 库珀对库珀对：两个电子通过交换声子而耦：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合起来，成为束缚在一起的电子对称为库珀对珀对 .物理学第七版第十五章第十五章 量子物理量子物理* *15-13 15-13 超导电性超导电性8 库珀对库珀对的数量十分巨大的数量十分巨大 ，当它们向同一，当它们向同一方向运动时，就形成了方向运动时，就形成了超导电流超导电流 . 当当 时金属内的时金属内的库珀对库珀对开始形成开始形成, 这时所有的库珀对都以大小和方向均相同的这时所有的库珀对

5、都以大小和方向均相同的动量运动，金属导体就具有了动量运动，金属导体就具有了超导电性超导电性 . cTT 物理学第七版第十五章第十五章 量子物理量子物理* *15-13 15-13 超导电性超导电性9四四 超导体的应用前景超导体的应用前景1 强磁场强磁场2 低损耗电能传输低损耗电能传输3 磁悬浮列车磁悬浮列车物理学第七版第十五章第十五章 量子物理量子物理本章目录本章目录10选择进入下一节：选择进入下一节：15-1 15-1 黑体辐射黑体辐射 普朗克能量子假设普朗克能量子假设15-4 15-4 氢原子的玻尔理论氢原子的玻尔理论15-3 15-3 康普顿效应康普顿效应15-2 15-2 光电效应光电

6、效应 光的波粒二象性光的波粒二象性15-015-0 教学基本要求教学基本要求物理学第七版第十五章第十五章 量子物理量子物理本章目录本章目录1115-8 15-8 量子力学简介量子力学简介15-9 15-9 氢原子的量子理论简介氢原子的量子理论简介 * *15-10 15-10 多电子原子中的电子分布多电子原子中的电子分布* *1515-5 -5 弗兰克弗兰克- -赫兹实验赫兹实验15-6 15-6 德布罗意波德布罗意波 实物粒子的二象性实物粒子的二象性15-7 15-7 不确定关系不确定关系 选择进入下一节：选择进入下一节：物理学第七版第十五章第十五章 量子物理量子物理本章目录本章目录12选择进入下一节：选择进入下一节：* *1515-11 -11 激光激光* *1515-12 -12 半导体半导体* *1515-13 -13 超导电性超导电性* *1515-14 -14 扫描隧穿显微镜扫描隧穿显微镜* *1515-15 -15 纳米材料简介纳米材料简介