超导体临界参数

超导体临界参数(critical variable  of superconductor) 

包括临界温度Tc，临界磁场Hc和临界电流密度Jc。

临界温度  超导体在零磁场和电流下由正常态转变为超导态的温度。临界温度Tc。，一般由其直流电阻(率)一温度曲线(图1)来确定。由于样品的纯度和结构完整性所致，正常态一超导态转变有时是在一定温崩司隔内发生，将电阻R开始偏离线性(正常态电阻Rn)所对应的温度叫做“起始转变温度”Tc^on；将R下降到开始转变前正常态电阻凡的一半时所对应的温度称为“中点转变温度”Tc^m”；电阻降至零时的温度叫做“零电阻温度”T_co；电阻下降到O.9Rn及O.1Rn所对应的两个温度之差叫做“转变宽度”△Tc。△Tc的大小取决于材料的纯度、晶体的完整性和样品内部的应力状态等因素。Tc是物质常数，同一种材料在相同条件下有严格确定的值。但是测量电阻变化时，通过样品的电流大小对正常一超导态电阻转变曲线有强烈的影响，因此确定丁。值时应使测量电流趋于零。临界温度r，。也可通过磁化率和质量热容随温度的变化来测定。

临界磁场  对于超导体，只有当外加磁场小于某一值时，才能保持其超导电性，否则超导态即被破坏，而转变为正常态，这一磁场值称为临界磁场Hc。在T，其中Hc(0)是外推至OK时的临界磁场，是物质常数。由于样品的均匀完整性，超导体不同部位有不同的Hc(和定义Tc一样)，通常把R=Rn/2时相应的磁场叫临界磁场。也有取90％Rn或者10％Rn定义Hc，还有将R—H转变正常态直线部分的延线与转变主体部分延线交点相应的磁场作为Hc(图2)。对于第二类超导体，存在有两个临界磁场，即下临界磁场Hc1和上临界磁场Hc2(见第二类超导体)。

临界电流  在给定的温度和磁场下，超导体保持超导态时所能传输的最大电流(Ic)。单位横截面超导体所能无阻传输的最大电流称为临界电流密度Jc。临界电流的测量一般用四端引线法，其判据有电场判据和电阻率判据。电场判据指用单位长度超导样品上的电压计算出来的电场强度所不能超过的给定值，常采用O.1μ．V/cm或μV/cm；电阻率判据指被测超导样品的电阻率所不能超过的给定值，常采用10^-12～10^-9Ω·cm。第一类超导体的临界电流与温度的关系完全类似于临界磁场与温度的关系，有

Tc、Ic、Hc之间的关系超导体的上述三个临界参数是互相关联的，如图3所示。在由(Tc，Jc，Hc)组成的曲面和{Tc，Jc}、{Jc，Hc}、{Hc，Tc}3个平面围成的．体积内，任一点的状态都是超导态，而这个体积的外部的任何一点的状态都是正常态，{Tc，Jc，Hc}曲面上任一点的状态为临界状态。