问如何判断是否是超导体

超导体是指在某一温度下，电阻为零的导体。在实验中，若导体电阻的测量值低于10^-25Ω，可以认为电阻为零。衡量一种材料是否是超导体，必须看是否同时具备零电阻和迈斯纳效应。

判断是否是超导体，可以从超导体具有的三个基本特性去判断：完全电导性、完全抗磁性、通量量子化。

完全导电性

完全导电性又称零电阻效应，指温度降低至某一温度以下，电阻突然消失的现象。

完全导电性适用于直流电，超导体在处于交变电流或交变磁场的情况下，会出现交流损耗，且频率越高，损耗越大。交流损耗是超导体实际应用中需要解决的一个重要问题，在宏观上，交流损耗由超导材料内部产生的感应电场与感生电流密度不同引起；在微观上，交流损耗由量子化磁通线粘滞运动引起 。交流损耗是表征超导材料性能的一个重要参数，如果交流损耗能够降低，则可以降低超导装置的制冷费用，提高运行的稳定性。

完全抗磁性

完全抗磁性又称迈斯纳效应，“抗磁性”指在磁场强度低于临界值的情况下，磁力线无法穿过超导体，超导体内部磁场为零的现象，“完全”指降低温度达到超导态、施加磁场两项操作的顺序可以颠倒。完全抗磁性的原因是，超导体表面能够产生一个无损耗的抗磁超导电流，这一电流产生的磁场，抵消了超导体内部的磁场。

以下几点可以用来判别是否为超导体:

电阻为零。在临界温度以下,超导体的电阻瞬间降为零。表示电流可以永久地流经不产生耗散。

消除磁畸变。在超导状态下,超导体具有排斥磁畸变的能力。可以完全隔绝外界磁场。

测量磁通量。超导体周围的磁通量为零。这是超导体排斥磁畸变的直接结果。

升高临界温度。随着超导材料不断发展,临界温度也在不断提高。目前已经超过200开氏度。

通过检测器检测。我们可以使用专门的仪器来检测材料的超导状态。比如SQUID( supper 全像非线性干涉计 )。

其他特性:

具有量子隧效应。

存在默氏效应。

-电磁波不会在超导体中传播。

以上几点可以作为判断是否为超导体的参考。其中电阻降为零以及排斥外界磁畸变是最主要的信号。

需要说明的是, 判断材料是否为超导体需要多种方法参照。不是所有的超导材料都会在所有的条件下表现出所有相关特性。

1、零电阻

超导体处于超导态时电阻为零，能够无损耗地传输电能。如果用磁场在超导环中引发感应电流，这一电流可以毫不衰减地维持下去。这种“持续电流”已多次在实验中观察到。

2、抗磁性

超导体处于超导态时，只要外加磁场不超过一定值，磁力线不能透入，超导材料内的磁场恒为零。