chapter電子干涉實驗AB效應(yīng)

電子雙峰電子雙峰實驗——ABybf通通電前，管B0,Ayb通電后，管f管外區(qū)域的矢勢對電子產(chǎn)生了作用，使子產(chǎn)生了一個附加的相位差，從而使 條的極值位置發(fā)生了移動B0,A44、電子雙峰實驗：ybef在電子經(jīng)過的路徑上，磁感應(yīng)強度B為零，但是磁矢勢③③（無限長）螺線管在通電的前后觀察到屏幕 ④實驗測 條紋的移動值 bf為螺線管內(nèi)的磁通v為電子的速b為雙縫間距；fyefmv55、A-B效應(yīng)的定量解釋rkk2kyybf2）當螺線管通電流前，通過兩條狹縫的電子到達屏上y處時，波函數(shù)的相位差為2bsinkbsin 122n kbsin2n相消條yftanfsin2n1kb12kbsinp式中h2h為普朗克常數(shù)pk＝總（正則）動量為（第六章第7節(jié)pmvqAmv其中，–eA為與電磁勢有關(guān)的動量（kmpv mvdrC1Cmvdr2ybf因此，在螺線管通電之前，每個路徑上的電子波的相位kdrpdr相位差可表 kpdr kpmvy差bf12mvdrmvdr1eAdrkbsinCAr ArAy1b而 fAdB所Adr Adr即為載流線圈的磁通kbsindr dryAdrAb Adrfkbsine kbkbsin2n1e同樣地，如果這個位相kbsine2n或則兩束電相消而屏條紋極小值的y'ftanfsin2n1fefk kbsineyy'yefek mvy2n1kby'2n1bk f§5§5本節(jié)主要內(nèi)容：本節(jié)主要內(nèi)容：超導(dǎo)體特性之一：氣氣體液化與低溫環(huán)境的獲得1899年，杜瓦在倫 慶典，展示氫氣（H2）的液化實驗HeikeHeikeKamerlinghOnnes,UniversityofGroningen,Ph.D18791908年,成功液化極極低溫下金屬的電導(dǎo)性還有人認為，這當中包括LordKelvin在內(nèi)，水銀超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)水銀超導(dǎo)體的發(fā)現(xiàn)1913年，獲獎超超導(dǎo)體的特性之一ofpureatheliumtheSuddenChangeintheRateatwhichofMercury圖：水銀的電阻與溫度關(guān)系其它幾元素Nb（鈮

超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度1.23.43.77.29.219861986年，Muller和Bednorz發(fā)現(xiàn)：陶瓷氧化物L(fēng)aBaCuO的轉(zhuǎn)變溫度可達到35K。J.GeorgBednorzJ.J.G.Bednorz1andK.A.Metallic,oxygen-deficientcompoundsintheBa–La–Cu–Osystem,withthecompositionBaxLa5–xCu5O5(3–y)havebeenpreparedinpolycrystallineform.Sampleswithx=1and0.75,y>0,annealedbelow900Cunderreducingconditions,consistofthreephases,oneofthemaperovski ikemixed-valentcoppercompound.Uponcooling,thesamplesshowalineardecreaseinresistivity,thenanapproxima ylogarithmicincrease,interpretedasabeginningoflocalization.Finallyanabruptdecreasebyuptothreeordersofmagnitudeoccurs,reminiscentoftheonsetofpercolativesuperconductivity.Thehighestonsettemperatureisobservedinthe30Krange.Itismarkedlyreducedbyhighcurrentdensities.Thus,itresultspartiallyfromthepercolativenature,butepossiblyalsofrom2Dsuperconductingfluctuationsofdoubleperovski ayersofoneofthephasespresent.(ZeitschriftfürPhysikBCondensedMatterV64,No2/June,1986,Received:17April1986)PossiblehighTcsuperconductivityintheBa?La?Cu?Osuperconductors1913:KamerlinghOnnesdiscoverszero1972:Bardeen,CooperandSchriefferdevelop“BCS”theory(1957)1973:IvarGiaeverinventstunneljunctions(1960)BrianJosephsoninvents“JosephsonTunneling”1987:BednorzandMullerdiscoverhigh-Tcsuperconductivity(1986)2003AlexeiAbrikosovpredictsTypeNobelPrizeAwardsrelatedto20032003NobelPrizeinDiscoveryDiscoveryofNewFe-basedTheTheProgressinRaisingtheTransitionTc=4KTc=7KTc=2K LnO1?xFxFeAs(Ln=La,Pr,Ce,Sm,X.H.Chenetal.,G.F.Chenetal.,Z.A.Renet(La1?xSrx)OFeAsH.H.Wen,etal.,超超導(dǎo)體特性之二完全抗磁性（Meissner效應(yīng)1）1）邁斯納效應(yīng)①對于處于正常態(tài)的樣品，加上磁場后（磁感應(yīng)強度）②當溫度降低到Tc以下時，磁場立即被排 BBTTcHTTcH③③HT T 0 2ccTc EJ2）完全抗磁性與零電阻（）個獨立的特性例如,根據(jù)零電阻的超導(dǎo)狀態(tài)，在超導(dǎo)體E0J為有限值因此Bt從而得出“樣品內(nèi)的磁場在Tc前后不應(yīng)發(fā)生早期的唯象理論：倫敦方程、朗道-金茲BCS3）BCS3）BCS理論（1957年Tc近材料發(fā)生了超導(dǎo)子與晶格相互作用，使得兩個電子之間間導(dǎo)電流就是由這些電子對的運動形成的電超導(dǎo)TTckkTkT〉超超導(dǎo)常規(guī)金 4）4）關(guān)于超導(dǎo)解釋的早期基于經(jīng)典電動力學(xué)的唯在麥克斯韋方程的基礎(chǔ)上，通過材料電磁關(guān)于超導(dǎo)解釋的早期基于經(jīng)導(dǎo)體是一種完全抗磁體；超導(dǎo)態(tài)：B0，MM

BHM0MM001M導(dǎo)電流是磁化電流；磁化電流以面電流H超超導(dǎo)球的內(nèi)外磁場都可用磁標勢來描H屬于：全空間流分布電 m0BM2內(nèi) 2外Hm0邊邊界條件：m1m（區(qū)域邊電流mm1n2n（對由非鐵磁介質(zhì)構(gòu)成的分界面mm1n2nm1m超導(dǎo)體處于超導(dǎo)態(tài)時是完全抗磁體，其球球球坐標系中，兩個區(qū)域磁標勢的通解形式： aR bnnnRPncosH cR內(nèi) dnnRPcosn邊界條件的要求如下：（i）遠處，磁場HHH0RcosH0RP1cos aR bnR cR dPcosn內(nèi)nnPcosna1Han ndn －Hrcos外0PcosnnR cRPn內(nèi)nncosn －Hrcos外0nbnPcosaRnnn cRPcos內(nèi)n （iii）在介質(zhì)分界面——球面n0HRPcosbnP cRPn00nn0n0nHPcosn1bnPcos0n 0cc3120比較兩式中P1cos前的系數(shù)，得HR cb解得0 R 10H2b100比較Pncos n1前的系數(shù)，得到bncRnnn1bn0其解為0bncn nb1HR31200整整個空間的磁標勢分外HR0HR2R R0 3HR內(nèi)20rR0 3HR內(nèi)20rR0H HRcos3內(nèi)203Hz3H320 H HMH H32m R0M2R0H4333外HR02H3m R0M2R0H4333磁偶極子的磁 1mR3 H3m 00R00超導(dǎo)球外的磁場是均勻外磁場與磁偶極子磁場之和超導(dǎo)球表面的面電流密度超導(dǎo)球表面的面電流密度H0JMJMJM磁化電流（超導(dǎo)電流）以面電流形式分布在球表面。MMH 230JMM積分形JMdSMn21(M2M1) zM3H2 H0sin32＝3HsinM20半半徑為R的接地導(dǎo)體球放置于均勻外場中E0r3Er020rE1000ER30 p0ErR30r20球表面感應(yīng)電荷的面密度為3E0r感應(yīng)電荷形成的偶極prdqppxR0cos30E0R0cos2R02sin3ER344E00300D0EB0H（2）（2）二流體模型關(guān)于超導(dǎo)體內(nèi)的磁場及超導(dǎo)電流的——上 所得到的圖象是一致的441）1）磁通俘獲現(xiàn)象：①在T>Tc時，將一個處于B②降低溫度TTc該環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)實驗發(fā)現(xiàn)：撤去外場后，超導(dǎo)環(huán)的磁通仍然保持2）2）采用麥克斯韋方程解釋：在磁場撤去的前后，BEd mBdSCE積分回路選取在超導(dǎo)（這個積分徑須離超導(dǎo)體的表面足夠遠B于磁場撤去的前后金環(huán)的電場始終為零，dm0C結(jié)論：磁通量為與時間無關(guān)的常數(shù)0Φ=nΦ0(n=0,±1,±2,Φ0h/2e P1C分析如下：繞上述積分回路一周，電子波相的變化BCPp——為電子的正超導(dǎo)電子超導(dǎo)電子P2mvs2eAneJs2m