2、完全递磁性,迈斯绚 MEissner)应, 或排磁敛应 la (6 迈斯纳效应示意图 (a)正常态时,超导体内部磁场分布 (b)在超导态时,超导体内部磁场分布 超导体不管在有无外磁场存在情况下,一旦进入超导 状态,其内部磁场均为零,即磁场不能进入超导体内 部而具有排磁性,亦称之为迈斯纳效应
（a） （b） 迈斯纳效应示意图 （a）正常态时，超导体内部磁场分布 （b）在超导态时，超导体内部磁场分布 2、完全逆磁性，迈斯纳(Meissner)效应， 或排磁效应 超导体不管在有无外磁场存在情况下，一旦进入超导 状态，其内部磁场均为零，即磁场不能进入超导体内 部而具有排磁性，亦称之为迈斯纳效应
超导球 磁导盘 a (b) 磁悬浮现象示意图 根据迈斯纳效应,把磁体放在超导盘上方,或在超导 环上方放一超导球时,图(a)中超导盘和磁铁之间有排 斥力,能把磁铁浮在超导盘的上面;图(b)中由于超导 球有磁屏蔽作用,其结果可使超导球悬浮起来。这种 现象称为磁悬浮现象
根据迈斯纳效应，把磁体放在超导盘上方，或在超导 环上方放一超导球时， 图(a)中超导盘和磁铁之间有排 斥力，能把磁铁浮在超导盘的上面；图(b)中由于超导 球有磁屏蔽作用，其结果可使超导球悬浮起来。这种 现象称为磁悬浮现象。 N S 超导球 磁导盘 （a） （b） 磁悬浮现象示意图
3、磁通量子化 假定有一中空圆筒形超导体(如图)并 按下列步骤进行: (1)常态让磁场H穿过圆筒的中空部分。 (2)超导态筒的中空部分有磁场 (3)超导态撤掉磁场H,圆筒的中 感生电流 空部分仍有磁场,并使磁场保持 H≠07Tc 不变。称为冻结磁通现象。 冻结磁通示意图 超导圆筒在超导态时,中空部分的磁通量是量子化的, 并且只能取φ的整数倍,而不能取任何别的值。 h普郎克常数,e一电子电量 2e=2.07×10-Wb中。—磁通量量子,磁通量自然单位 中空部分通过的总磁通量女=(n+1
假定有一中空圆筒形超导体(如图)并 按下列步骤进行： (1)常态让磁场H穿过圆筒的中空部分。 (2)超导态筒的中空部分有磁场。 3、 磁通量子化 感生电流 H≠0 T<TC 冻结磁通示意图 (3)超导态撤掉磁场H，圆筒的中 空部分仍有磁场，并使磁场保持 不变。称为冻结磁通现象。 超导圆筒在超导态时，中空部分的磁通量是量子化的， 并且只能取φ0的整数倍，而不能取任何别的值。 Wb e h 15 0 2.07 10 2 − = = h—普郎克常数，e —电子电量， φ0—磁通量量子，磁通量自然单位 中空部分通过的总磁通量 ( ) = n +10
4、约瑟夫逊数应 绝缘层 该图是两块超导体中间隔 着一厚度仅10~30A的绝缘介质 超导体 超导体层而形成的“超导体一绝缘层一 超导体”的结构,通常称这种结 超导结示意图 构为超导隧道结,也称约瑟夫逊 结。中间的薄层区域称为结区。这种超导隊道结具有特 殊而有用的性质 超导电子能通过绝缘介质层,表现为电流能够无阻挡 地流过,表明夹在两超导体之间的绝缘层很薄且具有超 导性。约瑟夫逊结能够通过很小超导电流的现象,称为 超导隊道结的约瑟夫逊效应,也称直流约瑟夫逊效应 超导结在直流电压作用下可产生交变电流,从而辐射和 吸收电磁波。这种特性称为交流约瑟夫逊效应
该图是两块超导体中间隔 着一厚度仅10～30Å的绝缘介质 层而形成的 “超导体—绝缘层— 超导体”的结构，通常称这种结 构为超导隧道结，也称约瑟夫逊 结。中间的薄层区域称为结区。这种超导隧道结具有特 殊而有用的性质。 超导电子能通过绝缘介质层，表现为电流能够无阻挡 地流过，表明夹在两超导体之间的绝缘层很薄且具有超 导性。约瑟夫逊结能够通过很小超导电流的现象，称为 超导隧道结的约瑟夫逊效应，也称直流约瑟夫逊效应。 超导结在直流电压作用下可产生交变电流，从而辐射和 吸收电磁波。这种特性称为交流约瑟夫逊效应。 绝缘层 超导体 超导体 超导结示意图 4、约瑟夫逊效应
直流约瑟夫逊效应表明,超导隧道结的介质层具有 超导体的一些性质,但不能认为它是临界电流很小的超 导体,它还有一般超导体所没有的性质 实验证明,当结区两端加上直流电压时,结区会出 现高频的正弦电流,其频率正比于所加的直流电压,即 f=Kv 式中K=2e/h=4836101HzV。 根据电动力学理论高频电流会从结区向外辐射电磁波 可见,超导隧道结在直流电压作用下,产生交变电流, 辐射和吸收电磁波,这种特性即交流约瑟夫逊效应
直流约瑟夫逊效应表明，超导隧道结的介质层具有 超导体的一些性质，但不能认为它是临界电流很小的超 导体，它还有一般超导体所没有的性质。 实验证明，当结区两端加上直流电压时，结区会出 现高频的正弦电流，其频率正比于所加的直流电压，即 f = KV 式中 K=2e/h=483.61012Hz/V。 根据电动力学理论高频电流会从结区向外辐射电磁波。 可见，超导隧道结在直流电压作用下，产生交变电流， 辐射和吸收电磁波，这种特性即交流约瑟夫逊效应