Q

我们都知道，当一段普通导体在作切割磁力线运动时，导体会产生感应电流，如果将此导体换成超导体并垂直于磁场方向作运动，此时超导体会产生感应电流吗？

by 枫

A

第一类超导体的基本特性有两个：零电阻和完全抗磁性即迈斯纳效应。迈斯纳效应指的是：施加外磁场时，磁通量将不能进入到超导体内部。如图所示。

根据麦克斯韦方程组：

，

变化的磁场产生电流，在超导体内部，由于无磁场，也没有磁场的变化，因此无电流的产生。

根据描述超导体电磁场变化的伦敦方程得到，超导体内部磁场指数衰减，当其穿透深度很小时，对应迈斯纳效应。超导体的内部磁感应强度为零，但其表面薄层内可以存在电流和磁场。正是超导体表面的电流的屏蔽作用使得超导体内部和磁场为零。

一种利用磁通俘获使超导体产生稳定永不衰减的电流的方法如下图所示：

在超导临界温度以上，将超导环置于外磁场中，降低温度使超导环处于超导态，然后撤去磁场，通过闭合超导环的磁通量将保持不变，被捕获在超导环内部，超导环内部表面薄层会诱导出超导电流，维持超导环的磁通量，在没有外界扰动下，这个电流可以长期存在。

此外，除了第一类超导体之外，还有第二类超导体，第二类超导体中存在着超导和正常态的混合态。在正常态中会有磁场的产生，超导态中则没有磁场，在这两个状态的过渡区的界面，会有快速衰减的超导电流分布在磁通量周围。

By Nuor