Physics 版 (精华区)

发信人: hailong (hi), 信区: Physics
标  题: 超导物理的进展(2)
发信站: 哈工大紫丁香 (2000年12月20日18:13:55 星期三), 站内信件

发信人: wthell (栗棕色=>玫瑰红), 信区: Physics
标  题: 超导物理的发展(2)
发信站: 武汉白云黄鹤站 (Mon Jun 12 23:26:20 2000), 站内信件

超导体的Meissner效应反映出超导体与简单的完全导体的本质不同，揭示了超导态实际
是一个
热力学态，有着更加深刻的物理背景。
\section{超导发展简介}
自从超导电性发现至今，超导研究的发展已有近九十年的历史，现在，人们对超导电性

的研究已经涵盖了整个固体物理学，晶体结构、薄膜技术、输运性质、磁通钉扎、光能
谱结构、
电子态等等一系列问题的提出和进一步澄清，极大地促进了凝聚态物理的发展，并
多次形成世界性的研究热潮。这里，我们就对这几十年的超导研究的发展做一个简要的
回顾\cite{zhang}：
从1911年Onnes发现超导电性到1957年BCS理论的产生，是人们对传统高临界温度超导体
进行探索和认识
的阶段。主要的发现和研究工作有：
1911年，H．Hamerligh Onnes利用液氦发现Hg在4．2
K附近电阻突然降为零，首次发现
超导态
的第一特征，零电阻现象，从而揭开了超导研究的帷幕。
1933年，Meissner和Ochsenfeld发现超导态的第二个特征，
完全抗磁性。几乎同时，关于超导现象的微观机制理论，以及一系列唯象理论逐步开始
建立。
1934年，C．J．Gorter和H．B．G．Casimeir在相变热力学基础上，
提出了超导相的二流体唯象模型，即假设在超导相中有一些共有化电子变成了高度有序
的超导电子，
在$T_C$以下的超导态中共有化电子分成凝聚和未凝聚两部分，
即超导电子和正常电子两部分。该模型统一解释了包括零电阻在内的许多超导现象。
1935年，伦敦兄弟（F.London和H．London）在二流体模型和Maxwell方程组的基础上，

提出了超导体的电动力学的唯象理论，该理论成功地解释了Meissner效应和零电阻现象
，
并引入穿透深度概念，即外加磁场时，在超导体表面附近一定范围内有非零的磁场存在
。
1950年，Pippard对London理论做了重要修正，提出了非局域理论，引入了相干长度概念
，
即超导电子相关联的距离，本质上即是超导电子波函数的空间范围，
解释了金属中电子平均自由程(L)与穿透深度(l)的关系的实验事实。
1950年，Ginzburg 和Landau在Landau 二级相变理论的基础上，
建立了超导电性的唯象理论G-L方程。Arikov，Gor'kov 根据此理论，
形成了具有微观理论基础的GLAG理论，为和应用密切有关的第二类超导体研究打下了理
论基础。
同年，Frolich提出电声相互作用可能是决定超导电性出现的关键因素，
并预言了同位素效应的产生。

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　所有的好姑娘都被挑走了，并结了婚；所有的好问题都被解决了……
                                           ——Landau，1929柏林物理讨论会

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