第一类超导体 - The mini wiki

第一类超导体编辑

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。

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金兹堡-朗道方程，或金兹堡-朗道理论，是由维塔利·金兹堡和列夫·朗道在1950年提出的一个描述超导现象的理论。早期的金兹堡-朗道方程只是一个唯象理论的数学模型，从宏观的角度描述了第一类超导体。1957年，苏联物理学家阿列克谢·阿布里科索夫基于金兹堡-朗道理论提出了第二类超导体的概念。1959年，列夫·戈尔科夫结合BCS理论，从微观角度严格证明了金兹堡-朗道理论是BCS理论的一种极限情况。为了表彰金兹堡和阿布里科索夫对超导理论的贡献，他们与研究超流理论的安东尼·莱格特共同获得了2003年的诺贝尔物理学奖。

根据对外加磁场的不同响应情况，超导现象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的特性。1935年由苏联科学家列夫·舒勃尼科夫首先发现。

西尔斯比效应，或西尔斯比定则，是弗朗西斯·B·西尔斯比在1916年发表的一个关于超导的结论：对于第一类超导体，超导临界电流在超导体表面产生的磁场等于超导临界磁场。大于临界值的磁场会破坏超导态；大于临界值的电流也会破坏超导体的超导状态。临界电流的大小取决于材料的种类以及几何形状。