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根据对外加磁场的不同响应情况，[[超导现象|超导体]]被分为[[第一类超导体]]和第二类超导体。超导体只有在外界温度低于其超导临界温度''T''<sub>c</sub>以及外界磁场强度低于其超导临界磁场''H''<sub>c</sub>是才处于超导状态，当温度''T''>''T''<sub>c</sub>或者[[磁場|磁场]]''H''>''H''<sub>c</sub>时，超导态就会被破坏，超导体就和普通导体一样，失去了零电阻以及完全抗磁性（[[邁斯納效應|迈斯纳效应]]）的特性。1935年由苏联科学家[[列夫·舒勃尼科夫]]首先发现。

== 温度磁场 H vs T 相图 ==
[[File:TYPE2.png|缩略图|第二类超导体温度磁场 H vs T 相图]]
[[第一类超导体]]只有一个临界磁场''H''<sub>c</sub>，在''H''<''H''<sub>c</sub>(''T<T''<sub>c</sub>)时，超导体处于超导态，没有电阻及完全抗磁([[邁斯納效應|迈斯纳效应]])，而当''H''>''H''<sub>c</sub>时，超导体立即变为普通导体，这个相变是一级相变。第二类超导体有两个临界磁场''H''<sub>c1</sub>和''H''<sub>c2</sub>，当''H''<''H''<sub>c1</sub>(''T<T''<sub>c</sub>)时，第二类超导体和[[第一类超导体]]一样，没有电阻及完全抗磁([[邁斯納效應|迈斯纳效应]])；当''H''<sub>c1</sub><''H''<''H''<sub>c2</sub>(''T<T''<sub>c</sub>)时，第二类超导体依然处于超导态，[[电阻]]为零，但是磁场可以渗透进入超导体内部，不具有完全抗磁性，渗透的磁场以涡旋的形式存在，涡旋的中心不超导，超导体其余部分依然处于超导态。随着磁场的增加，涡旋的半径逐渐增大，当''H=H''<sub>c2</sub>时，相邻涡旋开始交叠，整个超导体内部都被磁场渗透，超导态被完全破坏。

== 磁矩磁场关系 M vs H ==
[[File:TYPE2MH.png|缩略图|第二类超导体 M vs H]]

第二类超导体处于迈斯纳态时，<math>B=\mu_0(M+H)=0\Longrightarrow  M=-H</math>; 处于涡旋态时，<math>B>0\Longrightarrow M<-H</math>；处于正常导体态时，<math>B=\mu_0H\Longrightarrow M=0</math>.

== 涡旋态 ==
[[File:Vortextypetwo.png|缩略图|第二类超导体涡旋态]]
第二类超导体处于涡旋态时，磁场以涡旋的形式渗透到超导体内部。涡旋的半径为超导相干长度ξ决定，其中心磁场等于外加磁场，外围被超导电流环绕，远离涡旋核心，磁场以指数形式衰减，衰减长度为[[倫敦穿透深度|伦敦穿透深度]]λ，并且λ>ξ。λ和ξ的大小也决定了两个临界磁场''H''<sub>c1</sub>和''H''<sub>c2</sub>的大小：

<math>Hc_1(T)=\frac{\Phi_0}{4\pi\lambda(T)^2}
</math>

<math>    Hc_2(T)=\frac{\Phi_0}{2\pi\xi(T)^2}</math>

其中 Φ<sub>0</sub> = ''h''/(2''e'') ≈ 2.067833758(46)×10<sup>−15</sup> [[韦伯 (单位)|wb]],是[[磁通量量子|量子磁通]]。

涡旋的形成是因为在''H''<sub>c1</sub><''H''<''H''<sub>c2</sub>时，磁场的渗透产生一个负的表面能，系统的[[自由能]]比迈斯纳态或者正常态都低，所以系统选择了这样一个涡旋态。当''H>H''<sub>c2</sub>时,磁场附加给系统的能量大于负的表面能，系统进入正常态才能保证[[自由能]]最小，从而选择正常态。表面能的正负由[[倫敦穿透深度|伦敦穿透深度]]λ与超导相干干长度ξ的比值κ=λ/ξ('''[[金兹堡朗道参数#相干长度与穿透深度|金兹堡-朗道参数]]''')决定, κ<1/√2且''H>H''<sub>c1</sub>时，表面能为正，超导体直接进入正常态，这就是第一类超导体的情况； κ>1/√2且''H>H''<sub>c1</sub>时，表面能为负，超导体进入涡旋态，这就是第二类超导体。

== 第二类超导体材料 ==
第二类超导体通常为[[合成材料|合金材料]]，[[高温超导|高温超导体]]如[[高溫超導|铜氧化物超导体]]和[[鐵基超導體|铁基超导体]]都属于第二类超导体。[[File:Flux_lines_in_a_superconductor01.jpg|right|237x237px|第二类超导体涡旋态]]

== 应用 ==
相较于[[第一类超导体]]微小的临界磁场，第二类超导体的上限临界磁场''H''<sub>c2</sub>都很大，例如由铌，铝，锗合成的合金超导材料的''H''<sub href="第二类超导体">c2</sub>可以达到大于40 [[特斯拉]]的<ref>{{Cite journal|title=High magnetic field transport properties of liquid quenched Nb3Al and Nb3Al(Si,Ge) superconducting compounds|author=G. Clemente, F. Habbal1, D. Turnbull and J. Bevk|url=|journal=Appl. Phys. Lett.|issue=640|doi=10.1063/1.96043|others=|year=1985|volume=47|page=|pmid=}}</ref>。这使得第二类超导体可以被用来制作强磁场超导线圈，这类强磁场超导线圈被广泛应用于[[核磁共振成像|核磁共振成像（MRI）]]，[[核磁共振]]（NMR），[[粒子加速器]]，[[磁懸浮列車|磁悬浮]]，低温强磁场科研仪器等各个领域。

== 延伸阅读 ==
* [[超导现象]]
* [[第一类超导体]]
* [[邁斯納效應|迈斯纳效应]]

==参考文献==
{{reflist}}

[[Category:超导]]
[[Category:孤立子]]