超导体进入超导态时，其电阻率无限趋近于零。从电阻较大的正常态转变为 超导态的温度称为超导相变温度或超导临界温度，用 Tc 表示。超导体内的电流 强度超过某一量值 Ic 时，超导体转变为正常导体，Ic 称为临界电流。 

2。2 高温超导体的完全抗磁性

完全抗磁性[6（]  又叫做 Meissner 效应）是指磁场中的金属处于超导状态时，

体内的磁感应强度为零的现象。荷兰科学家迈斯纳在实验中发现，放在磁场 中的球形的锡在过渡到超导态的时候，锡球周围的磁场都突然发生了变化， 磁力线似乎一下子被排斥到导体之外。进一步研究发现，原来超导体表面能 够产生一个无损耗的抗磁超导电流，这一电流产生的磁场，恰巧抵消了超导 体内部的磁场。超导体电阻趋近于零的特性为人们所熟知，但超导体并不等 同于理想导体。从电磁理论出发，可以推导出如下结论：若先将理想导体冷 却至低温，再置于磁场中，理想导体内部磁场为零；但若先将理想导体置于 磁场中，再冷却至低温，理想导体内部磁场不为零。对于超导体而言，降低

温度达到超导态、施加磁场这两种操作，无论其顺序如何，超导体超导体内 部磁场始终为零，这是完全抗磁性的核心，也是超导体区别于理想导体的关 键。由于 Meissner 效应，磁铁和超导体之间存在很强的排斥作用，这个可以用 于磁悬浮和实验仪器等。一定程度的外磁场可破坏超导态。只有当外加磁场小于 某一量值 Hc 时才能维持超导电性，否则超导态将转变为正常态，Hc 称为临界磁 场强度。Hc 与温度的关系为 Hc≈H0〔1－(T/Tc)2〕，H0 是 T=0K 时的临界磁场强 度。 文献综述

2。3 高温超导体的通量量子化     通量量子化[7（]   约瑟夫森效应）是指当两层超导体之间的绝缘层薄至原子尺

寸时，电子对可以穿过绝缘层产生隧道电流的现象，即在超导体（superconductor）

—绝缘体（insulator）—超导体（superconductor）结构可以产生超导电流。 约瑟夫森效应分为直流约瑟夫森效应和交流约瑟夫森效应。直流约瑟夫森效应指 电子对可以通过绝缘层形成超导电流。交流约瑟夫森效应指当外加直流电压达到 一定程度时，除存在直流超导电流外，还存在交流电流，将超导体放在磁场中， 磁场透入绝缘层，超导结的最大超导电流随外磁场大小作有规律的变化。 

3 对高温超导体的研究

3。1 高温超导体的发展历程

3。1。1 超导微观理论阶段

在 19 世纪末 20 世纪初，对金属的电阻在绝对零度附近的变化情况，有不同 的说法。一种观点认为纯金属的电阻应随温度的降低而降低，并在绝对零度时消 失。另一种观点，以威廉·汤姆逊（开尔文男爵）为代表，认为随着温度的降低， 金属的电阻在达到一极小值后，会由于电子凝聚到金属原子上而变为无限大[4]。 1911 年 2 月，掌握了液氦和低温技术的卡末林·昂尼斯发现，在 4。3K 以下，铂 的电阻保持为一常数，而不是通过一极小值后再增大。因此昂尼斯认为纯铂的电 阻应在液氦温度下消失。为了验证这种猜想，昂尼斯选择了更容易提纯的汞作为 实验对象。首先，昂尼斯将汞冷却到零下 40℃，使汞凝固成线状；然后利用液氦 将温度降低至 4。2K 附近，并在汞线两端施加电压；当温度稍低于 4。2K 时，汞的 电阻突然消失，表现出超导状态。后来他又发现许多的金属和合金都具有与上述 汞相类似的的低温“失去电阻”的特性，由于他的特殊导电性，昂尼斯称之为超 导态。卡茂林也由于他的这一发现获得了 1913 年诺贝尔奖。而他的这一发现引 起了世界范围内的轰动，自此之后，超导问题一直是科学家研究的热点问题之一。