为什么超导体一定是抗磁性物质


为什么超导体一定是抗磁性物质

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通常把物体在一定温度下电阻突然跌落到零的现象,称为零电阻现象或超导现象 , 而把电阻突然变为零的温度称为临界温度,用
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【为什么超导体一定是抗磁性物质】C
表示 。利用实验装置,可用逐点测量的方法得到高温超导体的电阻转变曲线 , 并可用标准的方法判断零电阻现象是否实现 。除了零电阻现象之外,超导体还具有另一个基本的特征——迈斯纳效应(完全抗磁性),即不论在有或没有外加磁场的情况下,使样品从正常态转变为超导态,只要
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,在超导体内部的磁感应强度总是等于零的 。
1、顺磁性是指材料对磁场响应很弱的磁性 。如用磁化率 k=M/H 来表示(M和H分别为磁化强度和磁场强度),从这个关系来看,磁化率k是正的,即磁化强度的方向与磁场强度的相同 。
2、抗磁性是指一种弱磁性 。组成物质的原子中,运动的电子在磁场中受电磁感应而表现出的属性 。外加磁场使电子轨道动量矩绕磁场进动,产生与磁场方向相反的附加磁矩,故磁化率k抗为很小的负值 。
3、反磁性的磁化率为负值,所有物质都具有反磁性 。在外磁场作用下,电子的轨道运动产生附加转动(Larmor进动),动量矩发生变化,产生与外磁场相反的感生磁矩 , 表现出反磁性 。但在含有不成对电子的物质中被顺磁磁化率(比反磁性大1~3个数量级)掩盖 。
扩展资料:


从原子结构来看 , 组成顺磁性物体的原子、离子或分子具有未被电子填满的内壳层,这类材料的原子、离子或分子中存在固有磁矩,因其相互作用远小于热运动能,磁矩的取向无规,使材料不能形成自发磁化 。
在经典理论中,磁矩在磁场中可取任意方向 。所有这些材料中的原子或离子在磁场作用下所产生的磁矩都很小 。
抗磁性的本质是电磁感应定律的反映 。外加磁场使电子轨道动量矩发生变化,从而产生了一个附加磁矩,磁矩的方向与外磁场方向相反 。在磁场作用下,电子围绕原子核的运动是和没有磁场时的运动一样,但同时叠加了一项轨道平面绕磁场方向的进动 , 即拉莫尔进动 。
在外磁场作用下形成的环形电流在金属的边界上反射 , 因而使金属体内的抗磁性磁矩为表面 “破折轨道”的反向磁矩抵消,不显示抗磁性 。
抗磁性是普遍存在的,它是所有物质在外磁场作用下毫不例外地具有的一种属性 。外磁场穿过电子轨道时,引起的电磁感应使轨道电子加速 。根据焦耳-楞次定律 , 由轨道电子的这种加速运动所引起的磁通 , 总是与外磁场变化相反,因而磁化率k总是负的 。