超导体导电原理

1911年，荷兰著名物理学家卡梅林·艾格尼丝首次液化氮，并获得了4.6K(-268.4℃)的低温。当艾格尼丝将金属汞放入低温液氮中时，发现汞的电阻急剧下降直至消失，而电阻为零！这在当时简直不可思议。这种现象被称为超导。它的原理是什么？物理学面临新的问题。

自从人类发明电以来，相关的电阻消耗了大量电能，科学界一直在努力寻找电阻最低的技术和材料。超导现象总是发生在极低的温度条件下，所以科学已经开始向低温世界进军。人们把超导发生的温度称为临界温度。人工制造低温非常麻烦。显然，临界温度越高，超导材料的应用就越方便和有价值。因此，世界各地的科研团队都致力于开发具有高临界温度的超导材料。超导材料开始进入实用阶段。

面对零电阻的超导性，物理学应该有一个理论，于是各种各样的理论应运而生:有人说正在创造一个电子隧道；有人说原子在低温下会冻结，也有人提出了电子现象学理论(一种基于假设的理论)，认为两个电子在低温下会形成库珀对...但是隧道是如何形成的，原子是如何被冻结的？很难解释。

超导原理:物质的核外电子的运转率随温度而变化，温度高——核外电子率高；低温-核外电子的速率降低。超导性与温度密切相关。温度与原子核外的电子运动密切相关。超导电阻为零，电流强，这与电子流密切相关。因此，超导性及其所有特征必须与原子核外的电子运动密切相关。

超导原理是:在非常低的温度下，一个物体的核外电子速率降低到临界温度，而价电子运行速率变得越来越低。核心习惯于高温下电子在核心外的快速运动，而价电子的缓慢运动导致原子中价电子的暂时损失。核心会盗用相邻核心的价电子，相邻核心又会盗用。所有的核心在某个方向上向邻近的核心转移，从而形成外层电子的公共使用。外层核层中电子共有的状态是物质的超导状态，外层核层中电子共有的物体是超导体。

核心视普通电子流为它所需要的核外电子，并利用核心库仑力(原子核吸引核外电子使电子绕着原子核运动的力)来输送它，让它从旁边流过。通过这种方式，尽管普通电子不会绕着核心移动，但每一瞬间都会有更多的电子绕着核心流动，部分满足了核心对电子的需求。

温度降低，电子运行缓慢，超导体内形成大的电子空位，电压波畅通无阻。价电子在电压波的作用下方便地移动，形成超导电流，这是原子核外电子共有的电子流。核心认为外部(公共)电子流是它所需要的电子的一部分，并利用核心的库伦力方便地传输它，让它从它的旁边流过。因此，超导电流不仅没有电阻，而且从核心获得传输能力。在原子库伦力的中继传输下，电子不受阻碍，形成零电阻的超导现象。

超导现象的特点是，首先，在低温下化合价和电子还原速度快，形成外部电子供共同使用；第二，当超导时，公共电子的流动不仅不受阻碍，而且从核心获得一部分运输能力。没有这两个特性，超导性是不可能的。

物质的超导性质与温度密切相关，具有很大的规律性。核外电子的运行回路和速度再次决定了物质的各种性质。电子运动的电路和速度的变化决定了物质的各种属性的论点提供了一个强有力的例子。库珀把电子定律的运动放在一边，尽力去创造理论，这只能是昙花一现。

正是因为超导电流获得了核心的传输能力，它才能像正常的核外电子一样，以平衡的流速、零电阻和恒定的电流永远连续地运动。当大量电子流成团时，超导就发生了。大量电子的定向运动伴随着强电磁波和强磁场。这导致了超导的另一个重要物理特征:超导的抗磁性——迈斯纳效应。