第一类超导体和超導體

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第一类超导体和超導體之间的区别

第一类超导体 vs. 超導體

由于迈斯纳效应的存在，磁场无法轻易穿过超导体。但当外加磁场达到一定强度时，磁场可以破坏超导态。就超导态被破坏的方式而言，超导体可以分为两类。第一类超导体中，一旦外加磁场突破临界磁场Hc，将发生一级相变，超导态突然消失。这样的超导态往往存在于纯金属超导体，例如铝、铅和汞中。目前已知唯一的合金材料的第一类超导体是 TaSi2。由于退磁因子的存在，材料可能会进入一种宏观上由普通态区域和超导态区域混合的中间状态。简单的说，由于物体形状对于外加磁场的影响，某些区域的磁场可能强于另一些区域的磁场，从而使得材料部分区域脱离超导态。这一现象最早由朗道描述。 临界磁场Hc也受温度T影响，Hc随着温度升高而逐渐减小，当温度升到临界温度Tc时，临界磁场Hc变为0。Hc(T)有以下关系： H_c(T). 超導體（superconductor），指可以在在特定溫度以下，呈現電阻為零的導體。零电阻和完全抗磁性是超导体的两个重要特性。超导体电阻转变为零的温度，称为超导临界温度，据此超导材料可以分为低温超导體和高温超导體。這裡的「高溫」是相对于绝对零度而言的，其實遠低於冰點攝氏0℃。科学家一直在寻求提高超导材料的临界温度，目前高温超导体的最高温度记录是马克普朗克研究所的203K（-70°C）。因为零電阻特性，超導材料在生成强磁场方面有许多應用，如MRI核磁共振成像等。.

磁場

在電磁學裡，磁石、磁鐵、電流及含時電場，都會產生磁場。處於磁場中的磁性物質或電流，會因為磁場的作用而感受到磁力，因而顯示出磁場的存在。磁場是一種向量場；磁場在空間裡的任意位置都具有方向和數值大小更精確地分類，磁場是一種贗矢量。力矩和角速度也是準向量。當坐標被反演時，準向量會保持不變。。 磁鐵與磁鐵之間，通過各自產生的磁場，互相施加作用力和力矩於對方。運動中的電荷亦會產生磁場。磁性物質產生的磁場可以用電荷運動模型來解釋基本粒子，像電子或正子等等，會產生自己內有的磁場，這是一種相對論性效應，並不是因為粒子運動而產生的。但是，對於大多數狀況，這磁場可以模想為是由粒子所載有的電荷因為旋轉運動而產生的。因此，這相對論性效應稱為自旋。磁鐵產生的磁場主要是由內部未配對電子的自旋形成的。。 當施加外磁場於物質時，磁性物質的內部會被磁化，會出現很多微小的磁偶極子。磁化強度估量物質被磁化的程度。知道磁性物質的磁化強度，就可以計算出磁性物質本身產生的磁場。產生磁場需要輸入能量，當磁場被湮滅時，這能量可以再回收利用，因此，這能量被視為儲存於磁場。 電場是由電荷產生的。電場與磁場有密切的關係；含時磁場會生成電場，含時電場會生成磁場。馬克士威方程組描述電場、磁場、產生這些向量場的電流和電荷，這些物理量之間的詳細關係。根據狹義相對論，電場和磁場是電磁場的兩面。設定兩個參考系A和B，相對於參考系A，參考系B以有限速度移動。從參考系A觀察為靜止電荷產生的純電場，在參考系B觀察則成為移動中的電荷所產生的電場和磁場。 在量子力學裏，科學家認為，純磁場（和純電場）是虛光子所造成的效應。以標準模型的術語來表達，光子是所有電磁作用的顯現所依賴的媒介。對於大多數案例，不需要這樣微觀的描述，在本文章內陳述的簡單經典理論就足足有餘了；在低場能量狀況，其中的差別是可以忽略的。 在古今社會裡，很多對世界文明有重大貢獻的發明都涉及到磁場的概念。地球能夠產生自己的磁場，這在導航方面非常重要，因為指南針的指北極準確地指向位置在地球的地理北極附近的地磁北極。電動機和發電機的運作機制是倚賴磁鐵轉動使得磁場隨著時間而改變。通過霍爾效應，可以給出物質的帶電粒子的性質。磁路學專門研討，各種各樣像變壓器一類的電子元件，其內部磁場的相互作用。.

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第二类超导体

根据对外加磁场的不同响应情况，超导体被分为第一类超导体和第二类超导体。超导体只有在外界温度低于其超导临界温度Tc以及外界磁场强度低于其超导临界磁场Hc是才处于超导状态，当温度T>Tc或者磁场H>Hc时，超导态就会被破坏，超导体就和普通导体一样，失去了零电阻以及完全抗磁性(迈斯纳效应)的特性。.

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高溫超導

溫超導（High-temperature superconductivity，High Tc）是一種物理現象，指一些具有較其他超導物質相對較高的臨界溫度的物質在液態氮的環境下產生的超導現象。.

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超导现象

超导现象是指材料在低于某一温度时，电阻变为零的现象，而这一温度称为超导转变温度（Tc）。超导现象的特征是零电阻和完全抗磁性。.

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