B=旦鮴M=0あるいは髪=一志(1)

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第５章超伝導体
'超伝導は固体物理学の中で最も劇的な現象である｡1986年に銅酸化物高温超伝導体が発見され､それま
での超伝導転移温度の記録を一気に書き換え､また､最近では､ありふれた物質であるMg巳が青山学院大
学の秋光らにより40Kで超伝導になることが見出されて新聞誌上を賑わしたのも記憶に新しい｡BardeenC…er-SdllieHer(BC劃による超伝導の理論は､素粒子識や天体核理議にも影響を与えている程である。
この章では､超伝導体についてごく簡単な紹介をする。
５，１実験事実
寺
[抵抗ゼロとマイスナー効果］
超伝導体には以下の２つの大きな特徴がある．
(a)電気抵抗ゼロ
1911年にオランダのKamerlinghOnnesが水銀の電気抵抗が4.2Kで突然消失することを発見した(図
１
。
)
⑥完全反磁性(マイスナー効果）
、1933年に超伝導状態では磁束が超伝導体からはじき出されることが唯issner-Ochsenfeldにより発見
された(図2)｡外部磁場乳に平行な長軸を持った細長い試料の場合､反磁場効果は無視できて、
B=旦鮴M=0あるいは髪=一志(1)
となる｡B=0は超伝導体を単に抵抗ゼロ(p=0oro=oo)とするだけでは説明できない。何故なら、
E=pjでjが有限ならE=0であり､ﾏｯｸｽｳｪﾙ方程式vxE=-誓
: から等=0-となる。
従って､外部磁場下で常伝導状態から温度を下げて超伝導状態にした場合磁束は変化しないはずである｡こ
れはマイスナー効果幟束がはじき出される)と相入れない6これは､完全反磁性の方がむしろ超伝導の本質
であることを示唆している。
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温度(K)
図１水銀の温度一電気へ抵抗曲線。
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図２一様な磁場下で冷却された超伝導体でできた球の
マイスナー効果。転移温度以下で、磁束が球からはじ
き出される。
5-1

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