电动力学课件3-4-5超导体的电磁性质.ppt

第三章,第四节 阿哈罗夫-玻姆效应,西华师范大学重点建设课程,第五节 超导体的电磁性质,间接,3.4 阿哈罗夫-玻姆（A-B）效应,1959年阿哈罗夫-玻姆提出在量子力学可适用 的微观态中 和 有可观测的物理效应，这 一效应被称为A-B效应。,A-B效应表明，在量子物理中磁场的物理效 应不能完全用 来描述，矢势可以对电子发 生相互作用。但是由于 的任意性，用它描 述磁场显然又过多。,机动 目录 上页 下页 返回 结束,带有螺线管电子衍射实验发现，能够完全且恰当的描述磁场的物理量是相因子：。若L为可缩小到一点的无穷小路径，则,因此相因子描述等价于局域磁场的描述。但是当L为不能缩小到一点的路径时，则相因子所包含的物理信息就不能用局域场描述。,机动 目录 上页 下页 返回 结束,3.5 超导体的电磁性质,一些元素、化合物、合金等，当温度下降到某临界值 以下时，电阻率下降为零的现象称为超导电性。以下的状态称为超导态，临界磁场为：,一超导电性,在1986年以前，人们所发现的超导材料的临界温度都非常低（大约在35k左右。1986年以来，人们陆续发现了一系列有较高临界温度的超导材料，这些高温超导材料具有非常广阔的应用前景。,机动 目录 上页 下页 返回 结束,二迈斯纳效应,超导体内部（不包括导体的表面层）的磁感应强度 与超导体所经历的历史无关。若物体原来处于超导态，当加上外磁场时，只要磁场强度不超过，则 就不能进入超导体。,这一效应表示超导体不能简单的看作通常导体当电导率 时的极限。,机动 目录 上页 下页 返回 结束,通常导体内,对于交变电流，因此导体内仍然有电阻损耗。但是对于一般低频交变电流，损耗很小。,为超导电流密度，ns为超导电子密度。,对于稳恒电流：,机动 目录 上页 下页 返回 结束,三超导体的电磁性质方程,1伦敦第一方程,2.伦敦第二方程,，它表明了超导体磁场与电流互相制约的关系。,可以证明，伦敦两个方程与麦斯韦方程是相容的，并且从两个方程可以导出迈斯纳效应。经上述分析，可以清楚的看到超导体中的电流和磁场只能存在于超导体的表面层内，而不能深入到导体的内部。,机动 目录 上页 下页 返回 结束,3.超导体作为完全抗磁体 4.超导环内的磁通量子化 5.非局域理论 自学,