超导的简单科普(4)

超导磁悬浮
清华大学物理系演示：利用超导体的持续电流做的“磁悬浮小车”

来自 张,三慧.(2009).大学物理学. 北京,北京,清华大学出版社.通量量子化
通量量子化又称约瑟夫森效应，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。
四、超导现象发生的机理4.1 临界参数临界转变温度：

当温度低于临界转变温度时，材料处于超导态；超过临界转变温度，超导体由超导态恢复为正常状态。
临界磁场：
具有持续电流的超导体环能产生磁场，而且除了最初产生维持持久电流时需要输入一些能量外，它和永久磁体一样，维持这电流和它所产生的磁场，并不需要任何电源。这意味着利用超导体可以只消耗少许能量的条件下获得很强的磁场。
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
一旦外加磁场突破临界磁场，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。
临界磁场强度与温度有关，实验证明关系式可以写成一条抛物线：