本書系統介紹與超導科學與技術相關的基礎知識。主要內容包括超導現象發現的時間及時代背景，零電阻、完全抗磁性及約瑟夫森效應等超導體的基本物理性質；經典超導理論(如兩流體模型、倫敦理論和金茲堡-朗道理論、BCS理論)的物理性質及其促進超導科學發展的意義；超導體的主要特征參數及其測量方法，以及超導磁體、超導電力、超導量子干涉器件和超導磁懸浮的發展概況。
目錄
第1章 超導現象的發現與超導材料、科學和技術發展簡史 1
1.1 材料、科學和技術發展簡史 1
1.2 超導現象的發現 11
1.3 超導科學、技術發展的幾個重要歷史階段 19
參考文獻 28
第2章 超導體的基本性質與分類 30
2.1 超導體的基本性質 30
2.2 超導體的主要物理參數 39
2.3 超導體的分類 40
2.4 已經發現的超導體綜覽 45
參考文獻 52
第3章 超導理論 53
3.1 建立超導機理和發展超導理論需要考慮的主要因素 53
3.2 超導體的兩流體模型及熱力學性質 57
3.2.1 兩流體模型 57
3.2.2 超導體的磁化能 58
3.2.3 超導體的熵和比熱容 58
3.2.4 超導體的能隙 59
3.3 倫敦理論 61
3.4 金茲堡-朗道理論 66
3.5 BCS理論 72
3.5.1 庫珀對 72
3.5.2 BCS理論的基礎 74
3.5.3 BCS理論的建立 75
3.5.4 BCS理論推導出來的主要結果 76
3.6 銅氧化物超導體出現后的理論探索 84
3.6.1 銅氧化物超導體的特別性質 85
3.6.2 銅氧化物超導體與經典超導體的主要性質比較 86
3.6.3 解釋銅氧化物超導體的理論探索 87
參考文獻 92
第4章 實用超導材料磁場下的性質 94
4.1 實用超導材料的磁化特性及磁通釘扎 94
4.2 實用超導材料的臨界態模型 98
4.2.1 比恩模型 98
4.2.2 Kim模型 100
4.3 超導體與磁體的相互作用 104
4.3.1 高溫超導塊與磁體的相互作用 104
4.3.2 高溫超導線圈與磁體的相互作用 106
4.4 實用超導材料的交流損耗 112
參考文獻 118
第5章 實用超導材料 120
5.1 超導材料概述 120
5.2 低溫超導材料 122
5.2.1 金屬鈮 122
5.2.2 鈮鈦合金 122
5.2.3 鈮錫合金 124
5.3 高溫超導材料 127
5.3.1 鉍系高溫超導導線 127
5.3.2 稀土123系高溫超導導線 129
5.3.3 硼化鎂超導導線 131
5.3.4 高溫超導塊材 132
5.3.5 高溫超導薄膜 134
5.4 新的實用超導材料展望 135
參考文獻 137
第6章 實用超導材料的重要技術參數測量方法 139
6.1 超導材料臨界轉變溫度Tc的測量 139
6.1.1 電阻測量法 139
6.1.2 磁化測量法 140
6.2 超導材料臨界電流Ic的測量 143
6.2.1 傳輸電流法 143
6.2.2 磁測法 146
6.3 實用超導材料臨界磁場Hc的測量方法 150
6.4 實用超導材料交流損耗的測量方法 152
6.4.1 交流損耗電測量法 152
6.4.2 交流損耗磁測量法 156
6.4.3 交流損耗熱測量法 156
參考文獻 160
第7章 超導材料的應用和超導技術的發展 162
7.1 超導技術的發展概述 162
7.2 超導磁體 163
7.2.1 超導磁體的主要組成 164
7.2.2 超導磁體的應用 165
7.3 超導電子學應用 171
7.3.1 超導量子干涉器 171
7.3.2 直流超導量子干涉器 172
7.3.3 射頻超導量子干涉器 174
7.3.4 超導單光子探測器 176
7.3.5 超導頻帶(頻率)濾波器 179
7.4 超導電力技術 181
7.4.1 超導輸電 181
7.4.2 超導故障限流器 185
7.4.3 超導儲能 189
7.5 超導磁懸浮軌道交通 192
7.6 超導應用的絕熱技術和制冷技術概述 195
7.6.1 絕熱技術 195
7.6.2 制冷技術 198
參考文獻 201
第8章 超導科學與技術面臨的挑戰與發展機遇 202
8.1 超導機理和理論有待突破性進展 202
8.2 發展性能更加優良、成本更低的實用超導材料 203
8.3 超導對未來科學、技術發展的影響和展望 204
8.3.1 超導機制和理論的研究對未來科學可能產生的影響 204
8.3.2 超導技術的應用對未來人類社會的發展可能產生巨大的推動作用 205
參考文獻 212
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