2021-2022学年高二物理竞赛课件：超导电性的微观理论图象

这是一份2021-2022学年高二物理竞赛课件：超导电性的微观理论图象，共14页。PPT课件主要包含了超导磁体，超导电缆，超导储能等内容，欢迎下载使用。

超导电性的微观理论图象
一、电子－声子如何相互作用？
何种电子可以形成库柏对？
何种电子最易形成库柏对？
二、超导能隙是如何形成的？
◇尽管电子之间的相互作用是排斥的，但是由于库柏对借助声子交换形成，具有净的的相互吸引，所以能量是负的；◇库柏对一旦形成，体系能量就下降，而且固体中的库柏对越多，体系的能量愈低；◇拆散一个库柏对需要一个最低能量，所以超导态和正常态存在能隙；◇由于温度越高库柏对越易拆散，能隙是温度的函数，温度越高，能隙越小，当T＝TC 时，能隙为零。
三、如何基于库柏对的概念描述超导电性？
◇当超导体为非载流状态时，无论是库柏对还是正常态电子在动量空间分布是均匀的，没有择优方向，所以无电流存在；◇在载流情况下，库柏对的质心动量不为零，所有库柏对都获得了一个大小相等的质心动量；◇声子对对库柏对中电子的散射只是将一个库柏对变成了另一个库柏对，并改变库柏对的整体动量，所以载流库柏对所产生的电流是无电阻的；◇拆散一个库柏对需要一个最低能量，所以较小的电流密度的能量不足以拆散库柏对。
大尺度、强磁场、低消耗
电能在零电阻输送，完全没有损耗
超导体圆环置于磁场中，降温至材料临界温度以下，撤去磁场，由于电磁感应，圆环中有感生电流产生。只要温度保持在临界温度以下，电流便会持续。