第三百七十八章招揽

物理学家们为了阐明超导体的机理，提出了多种理论，包括1935年提出的，用于描述超导电流与弱磁场关系的london方程，1950到1953年提出的，用于完善london方程的pippard理论，1950年提出的，用于描述超导电流与强磁场（接近临界磁场强度）关系的gl理论；1957年提出的，从微观机制上解释第一类超导体的bcs理论……一直到现在，科学家开始提出通过量子相变实现超导的新机制：即量子自旋霍尔绝缘体的拓扑缺陷凝聚形成超导体。

这里面，比较重要的就是gl理论和bcs理论。

gl理论是在朗道二级相变理论的基础上提出的唯象理论。

理论的提出者是京茨堡和朗道。

gl理论的提出是基于以下考虑：当外界磁场强度接近超导体的临近磁场强度时，超导体的电流不服从线性规律，且超导体的零点振动能不可忽略。

gl理论的最大贡献在于预见了第二类超导体的存在。

从gl理论出发，可以引出表面能k的概念。

当超导体的表面能k＞1/√2时，为第一类超导体；当超导体的表面能k＜1/√2时，为第二类超导体。

bcs理论则是以近自由电子模型为基础，以弱电子－声子相互作用为前提建立的理论。

理论的提出者是巴丁（***ardeen）、库珀（）、施里弗（）。

bcs理论认为，金属中自旋和动量相反的电子可以配对形成库珀对，库珀对在晶格当中可以无损耗的运动，形成超导电流。

简单地说，我们可以把电子比喻成一只只有一个翅膀的小蜜蜂，这样的小蜜蜂是飞不起来的，但两只这样的小蜜蜂结合在一起，翅膀一左一右煽动，就可以飞起来了。

对于库珀对产生的原因，bcs理论做出了如下解释：电子在晶格中移动时会吸引邻近格点上的正电荷，导致格点的局部畸变，形成一个局域的高正电荷区。这个局域的高正电荷区会吸引自旋相反的电子，和原来的电子以一定的结合能相结合配对。在很低的温度下，这个结合能可能高于晶格原子振动的能量，这样，电子对将不会和晶格发生能量交换，没有电阻，形成超导电流。

bcs理论很好地从微观上解释了第一类超导体存在的原因，理论的提出者巴丁、库珀、施里弗因此获得1972年诺贝尔物理学奖。

但bcs理论无法解释第二类超导体存在的原因，尤其是根据bcs理论得出的麦克米兰极限温度（超导体的临界转变温度不能高于40k），早已被第二类超导体突破。

直到现在，物理学界也没有形成一个获得普遍认可的超导形成机制。

至于在高温超导体的探索上，学术界倒是取得了不少进展。

1986年，缪勒和柏诺兹发现一种成分为钡、镧、铜、氧的陶瓷性金属氧化物labacuo4具有高温超导性，临界温度可达35k（﹣240.1

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第三百七十八章 招揽

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