超导陶瓷之五

1. 超导体的完全导电性

通常，电流通过导体时，由于存在电阻，不可避免地会有一定的能量损耗。所谓超导体的全导电性（Complete Conductivity)即在超导态下（临界温度以下）电阻为零，电流通过超导体时没有能量损耗。

2. 超导体的完全抗磁性

超导体的完全抗磁性（Complete Diamagnetism)是指超导体处于外界磁场中，能排斥外界磁场的影响，即外加磁场完全被排除在超导体之外，这种特性也称为迈斯纳效（Meissner Effect)。迈斯纳效应的实验是将处于常导态的超导样品放置在磁场中，这时的磁场能进入超导样品，然后将其冷却至临界温度Tc以下，处于超导态时，在超导样品中的磁场就被排斥出来。如果把这个过程反过来，即先把处于常导态的超导样品冷却至超导临界温度以下，使其处于超导态，然后将其放入磁场中，这时磁场也被排斥在超导体之外。

3.超导体性能的测试

如前所示，超导体的性能很多，但表征超导材料的基本参量有：临界温度Tc、临界磁场Hc、临界电流Ic和磁化强度Mc。其中Tc、Hc是材料所固有的性能，由材料基体电子结构所决定的，很少受形变、加工和热处理的影响，即Tc、Hc是组织结构不敏感的超导性能参数。而Ic对组织结构极为敏感。

在这些基本的参量测试中，临界温度Tc的测量十分重要，因此，现只讨论临界温度Tc的测量。

测量临界温度Tc有不同的方法，如电阻法、磁测量法等。测量的方法不同，Tc也会得到不同的结果。

为了测出Tc,需要精确地进行温度控制、温度测量，并准确地测量出超导态－常导态转变点。

目前，超导材料的Tc一般在0℃以下。因此首先要获得低温。如前所述，在4. 2K以下用液氦，在20K以下用液氢，在77K以下用液氮，而且一般采用减压的方法来获得。

（1)电阻测量法

电阻测量法是基于当样品进入超导态时，电阻变为零的一种测量方法。样品一般用线状或带状，同时要求样品内超导相是均质的，否则只能测出Tc较高的相的临界温度，而Tc较低

的相则测不出来。

（2)磁测量法

当超导材料存在不同的临界温度Tc相时，则不能用电阻法来测量Tc,因为在这种情况下，只能测出高Tc相的临界温度，而Tc较低的相则测不出来。在这种情况下可以采用磁测量法。

通过磁化率的变化来测量临界温度所用的电路是肖洛（Shawlow)电路。

伴随着常导态－超导态转变，样品从顺磁性转变为抗磁性，样品的磁化率将发生很大的变化。如果将样品置于电容器C构成振荡回路的线圈中，由于磁化率的变化，线圈的电感也要变化，可以用频率计测出振荡频率的变化。用这种方法可以测出任何形状、任何状态下的样品的临界温度，并且若同时存在有Tc不同相时，其Tc值可以分别测量出来。因此可以在一定程度上了解材料内部的组织状态。