磁性材料第五章(陈宝军).pdf
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磁性材料磁性材料MagneticMaterialsMagneticMaterials四川大学材料学院四川大学材料学院四川大学材料学院四川大学材料学院陈宝军陈宝军陈宝军陈宝军2课程提纲课程提纲课程提纲课程提纲绪论绪论1.磁学基本理论、物质的磁性磁学基本理论、物质的磁性2.各类磁性材料软磁材料硬磁材料信息记录材料磁致电阻材料磁致伸缩材料超导磁性材料磁性液体各类磁性材料软磁材料硬磁材料信息记录材料磁致电阻材料磁致伸缩材料超导磁性材料磁性液体3第五章第五章第五章第五章新型磁功能材料新型磁功能材料新型磁功能材料新型磁功能材料一、磁致电阻材料一、磁致电阻材料一、磁致电阻材料一、磁致电阻材料二、磁致伸缩材料二、磁致伸缩材料二、磁致伸缩材料二、磁致伸缩材料三、超导磁性材料三、超导磁性材料三、超导磁性材料三、超导磁性材料四、磁性液体四、磁性液体四、磁性液体四、磁性液体45.15.1磁致电阻材料磁致电阻材料磁致电阻材料磁致电阻材料5.1.15.1.1磁致电阻效应磁致电阻效应磁致电阻效应磁致电阻效应5.1.25.1.2磁致电阻材料磁致电阻材料磁致电阻材料磁致电阻材料5.1.35.1.3磁致电阻效应的应用磁致电阻效应的应用磁致电阻效应的应用磁致电阻效应的应用55.1.1磁致电阻效应（磁致电阻效应（MR效应）效应）?
施加施加磁场使物质电阻发生变化的现象磁场使物质电阻发生变化的现象，称为磁致电阻效应，称为磁致电阻效应（magnetoresistanceeffect）。
?
施加的施加的磁场与电流垂直磁场与电流垂直引起电阻变化的情况，称为引起电阻变化的情况，称为横磁致电阻效应横磁致电阻效应；施加的磁场与电流平行引起电阻变化的情况，称为；施加的磁场与电流平行引起电阻变化的情况，称为纵磁致电阻效应纵磁致电阻效应。
6?
表征磁电阻效应大小的物理量为表征磁电阻效应大小的物理量为MR比比，其定义由磁电阻系数，其定义由磁电阻系数（RHRo）Ro（H0）0给出，其中给出，其中RH（H）表示磁场为表示磁场为H时的电阻时的电阻（率率），Ro（0）表示磁场为零时的电阻表示磁场为零时的电阻（率率）。
7?
对于铁磁体来说对于铁磁体来说，一般情况下对电阻变化有贡献的有两项：
，一般情况下对电阻变化有贡献的有两项：
?
第一项仅与磁场强度第一项仅与磁场强度H相关相关（正常磁致电阻效应正常磁致电阻效应）；?
第二项与磁化强度（第二项与磁化强度（M）相关）相关（异常磁致电阻效应异常磁致电阻效应），贡献较大。
，贡献较大。
8?
对金属系块体材料来说对金属系块体材料来说，电阻变化，电阻变化/一般可表示为：
式中，为磁致电阻系数；一般可表示为：
式中，为磁致电阻系数；第二项异常磁阻效应，第二项异常磁阻效应，即使在弱磁场下也能观测到。
即使在弱磁场下也能观测到。
?
MR效应与电流效应与电流-磁化方向角度有关。
一般情况下，磁化方向角度有关。
一般情况下，纵磁阻效应使电阻增加纵磁阻效应使电阻增加，而横磁阻效应使电阻减少。
而横磁阻效应使电阻减少。
mH2（4-3）9?
各向异性磁阻效应及其应用各向异性磁阻效应及其应用?
由于电阻率变化与磁化方向相关，因此存在由于电阻率变化与磁化方向相关，因此存在各向异性磁致电阻效应各向异性磁致电阻效应。
高灵敏度读取用。
高灵敏度读取用MR磁头，就是利用了这种效应。
磁头，就是利用了这种效应。
?
巨磁阻效应材料、超巨巨磁阻效应材料、超巨（colossal）磁阻效应材料的相继发现，磁阻效应材料的相继发现，使磁阻效应及其材料成为人们研究的新热点。
使磁阻效应及其材料成为人们研究的新热点。
10?
巨磁电阻效应巨磁电阻效应?
1988年，年，Baibich等人，在由等人，在由Fe，Cr交替沉积而形成的多层膜交替沉积而形成的多层膜（FeCr）N（N为周期数为周期数）中，发现了中，发现了MR比超过比超过5050的现象，由于这个结果远远超过了多层膜中的现象，由于这个结果远远超过了多层膜中Fe层层MR比的总和，所以称这种现象为巨磁电阻效应比的总和，所以称这种现象为巨磁电阻效应（giantmagnetoresistance，GMR）。
11?
超?
超巨磁电阻效应巨磁电阻效应1993年，年，Helmolt等人又在类钙钛矿结构的稀土锰氧化物中观测到了超巨磁电阻等人又在类钙钛矿结构的稀土锰氧化物中观测到了超巨磁电阻（colossalmagnetoresistance,CMR）效应，其效应，其MR比比比比GMR还大，还大，RR可达可达101033101066。
12?
隧道结巨磁电阻效应隧道结巨磁电阻效应上世纪上世纪90年代，发现的隧道结巨磁电阻年代，发现的隧道结巨磁电阻（tunnelingmagnetoresistance，TMR）效应。
效应。
进一步引起世界各国的极大关注。
进一步引起世界各国的极大关注。
IBM和富士通公司已研制出和富士通公司已研制出RR为为22和和24的的TMR材料。
材料。
?
巨磁电阻效应材料的研发现状及发展趋势巨磁电阻效应材料的研发现状及发展趋势?
目前，已发现具有目前，已发现具有GMR效应的材料主要有多层膜、自旋阀、颗粒膜、非连续多层膜、氧化物超巨磁电阻薄膜等五大类。
效应的材料主要有多层膜、自旋阀、颗粒膜、非连续多层膜、氧化物超巨磁电阻薄膜等五大类。
其中，有很多涉及到复杂的动力学、磁有序系统的电子微结构理论计算、微磁显微学与模型等的问题。
其中，有很多涉及到复杂的动力学、磁有序系统的电子微结构理论计算、微磁显微学与模型等的问题。
13?
GMR、CMR、TMR效应，将在小型化和微型化高密度磁记录读出头、随机存储器和传感器中获得重要应用。
作为一种高新技术的基础，国内外正由基础研究向应用、开发和产业化方向发展。
效应，将在小型化和微型化高密度磁记录读出头、随机存储器和传感器中获得重要应用。
作为一种高新技术的基础，国内外正由基础研究向应用、开发和产业化方向发展。
145.1.25.1.2磁致电阻材料磁致电阻材料磁致电阻材料磁致电阻材料?
磁电阻材料的主要要求磁电阻材料的主要要求1.高的磁电阻率，即高的磁场灵敏度高的磁电阻率，即高的磁场灵敏度2.低的工作磁场，以便在较低磁场下获得高的磁电阻率，有利于应用低的工作磁场，以便在较低磁场下获得高的磁电阻率，有利于应用3.高的稳定性，即对环境因素（如温度等）的稳定度高高的稳定性，即对环境因素（如温度等）的稳定度高15?
目前研究和应用或可能应用的磁电阻材料目前研究和应用或可能应用的磁电阻材料1.普通磁电阻材料：
发现和应用都很早，其室温磁电阻率一般约普通磁电阻材料：
发现和应用都很早，其室温磁电阻率一般约5%或更低，如或更低，如Fe-Ni系和系和Ni-Co系铁磁合金等。
系铁磁合金等。
162.多层膜巨磁电阻材料：
由强磁金属层和弱磁金属层构成的多层膜，如多层膜巨磁电阻材料：
由强磁金属层和弱磁金属层构成的多层膜，如（Fe/Cr）n、（Co/Cu）n、（NiFeCo/Cu/Co）n等，其中等，其中n为重复的层数。
这类多层膜的室温磁电阻率一般约为重复的层数。
这类多层膜的室温磁电阻率一般约7%或更高。
例如，首次在溅射法制得的或更高。
例如，首次在溅射法制得的（Fe/Ag）n多层膜中观测到室温磁电阻率多层膜中观测到室温磁电阻率R/R6.1%。
而。
而（Co/Cu）n多层膜的室温磁电阻率多层膜的室温磁电阻率R/R10%。
173.颗粒膜巨磁电阻材料：
这是由互不固溶的颗粒膜巨磁电阻材料：
这是由互不固溶的强磁性组元强磁性组元和和弱磁性组元弱磁性组元在用淀积法制成薄膜后，再经适当热处理使强磁性组元弥散分布于弱磁组元基体中，因而具有在用淀积法制成薄膜后，再经适当热处理使强磁性组元弥散分布于弱磁组元基体中，因而具有微颗粒微颗粒和和薄膜薄膜的双重特性，形成类似于多层膜的强磁弱磁界面，由此产生巨磁电阻效应。
例如，的双重特性，形成类似于多层膜的强磁弱磁界面，由此产生巨磁电阻效应。
例如，Co-Cu系和系和Co-Ag系磁膜的室温磁电阻率可高达约系磁膜的室温磁电阻率可高达约25%以上。
以上。
184.氧化物膜巨磁电阻材料：
目前主要是含氧化物膜巨磁电阻材料：
目前主要是含Mn的类钙钛石结构复合氧化物，有的氧化物磁膜的磁电阻率的类钙钛石结构复合氧化物，有的氧化物磁膜的磁电阻率R/R可接近可接近100%。
例如。
例如（La,Ba）MnO3的室温磁电阻率的室温磁电阻率R/R高达约高达约60%。
（La,Sr）MnO3同时具有磁电阻效应和压电阻效应，其室温磁电阻率同时具有磁电阻效应和压电阻效应，其室温磁电阻率R/R约约30%，而压电阻率，而压电阻率（R/R）约约10%。
195.低（磁）场巨磁电阻材料：
上面低（磁）场巨磁电阻材料：
上面4类磁电阻材料都需在强磁场（类磁电阻材料都需在强磁场（0.5T）中才显示大的磁电阻效应，难于在实际中应用。
在）中才显示大的磁电阻效应，难于在实际中应用。
在20世纪世纪90年代初期研制出工作磁场低于约年代初期研制出工作磁场低于约0.1T甚至甚至0.01T的低磁场巨磁电阻材料。
例如，的低磁场巨磁电阻材料。
例如，（CoNiFe/AgCu/CoFe）10多层磁膜的室温磁电阻率多层磁膜的室温磁电阻率R/R42%。
NiFe/Cu/CoCu18多层磁膜的室温多层磁膜的室温R/R11%。
205.1.35.1.3磁致电阻效应的应用磁致电阻效应的应用磁致电阻效应的应用磁致电阻效应的应用1.磁电阻磁头磁电阻磁头3.磁电阻传感器磁电阻传感器2.磁电阻随机存储器磁电阻随机存储器215.25.2磁致伸缩材料磁致伸缩材料磁致伸缩材料磁致伸缩材料5.2.15.2.1磁致伸缩效应磁致伸缩效应磁致伸缩效应磁致伸缩效应5.2.25.2.2磁致伸缩材料磁致伸缩材料磁致伸缩材料磁致伸缩材料5.2.35.2.3磁致伸缩效应的应用磁致伸缩效应的应用磁致伸缩效应的应用磁致伸缩效应的应用225.2.1磁致伸缩效应磁致伸缩效应?
磁致伸缩效应：
磁致伸缩效应：
消磁状态的铁磁体磁化消磁状态的铁磁体磁化，一般情况下其尺寸、形状会发生变化。
，一般情况下其尺寸、形状会发生变化。
这种现象称为磁致伸缩效应这种现象称为磁致伸缩效应（Magnetostrictiveeffect），19世纪中期由焦耳发现的。
世纪中期由焦耳发现的。
23?
磁致伸缩系数由磁致伸缩系数由（2-9）式表示：
式表示：
（2-9）?
磁致伸缩常数磁致伸缩常数s由图由图2-20所示，所示，是材料的固有常数。
是材料的固有常数。
/ll=?
磁致伸缩现象在单晶体中明显存在，而且各向异性较强。
磁致伸缩现象在单晶体中明显存在，而且各向异性较强。
24?
磁致伸缩现象磁致伸缩现象19世纪中叶发现，世纪中叶发现，早有应用，但早有应用，但地位不如地位不如以以PZT为代表的为代表的压电材料压电材料，主要原因是其伸缩量小主要原因是其伸缩量小（10-5）。
因此，开发具有更大磁致伸缩效应的材料便一直是人们追求的目标。
因此，开发具有更大磁致伸缩效应的材料便一直是人们追求的目标。
?
超磁致伸缩效应超磁致伸缩效应25?
1963-1965年年在重稀土金属在重稀土金属Tb、Dy等单晶体中发现了很高的磁致伸缩现象；等单晶体中发现了很高的磁致伸缩现象；?
1972年年开发成功室温下具有开发成功室温下具有超大磁致伸缩效应的超大磁致伸缩效应的TbF2金属间化合物，其磁致伸缩系数高达金属间化合物，其磁致伸缩系数高达（12）103（0.10.2），?
巨大磁致伸缩现象称为巨大磁致伸缩现象称为超磁致伸缩超磁致伸缩（giantmagnetostrictive）效应。
效应。
从此其应用开发研究也日趋活跃，如表从此其应用开发研究也日趋活跃，如表9-1所示。
所示。
2627?
19631965年，年，发现发现Tb，Dy等等稀土类单晶在低温下的磁致伸缩常数高达稀土类单晶在低温下的磁致伸缩常数高达10-3以上，以上，便开始了稀土类便开始了稀土类过渡金属系磁致伸缩金属间化合物的开发，过渡金属系磁致伸缩金属间化合物的开发，表表4-3中给出了其中几个实例。
中给出了其中几个实例。
?
已开发的磁致伸缩已开发的磁致伸缩材料多种多样，材料多种多样，见表见表4-3，其中以金属系、铁氧体系为主。
其中以金属系、铁氧体系为主。
?
这些材料的这些材料的磁致伸缩常数大约在磁致伸缩常数大约在10-3量级，量级，实际应用范围受到一定限制。
实际应用范围受到一定限制。
5.2.25.2.2磁致伸缩材料磁致伸缩材料磁致伸缩材料磁致伸缩材料2829代表性物质的磁致伸缩代表性物质的磁致伸缩磁致伸缩常数的测定，通常采用应变计来进行。
磁致伸缩常数的测定，通常采用应变计来进行。
?
硅钢片用硅钢片用Fe-Si合金的合金的100及及111与成分间的关系，如图与成分间的关系，如图4-23所示：
所示：
30?
100为正，为正，111为负；随为负；随Si浓度的增加，其数值变小；到质量分数浓度的增加，其数值变小；到质量分数s为为60左右时为零。
左右时为零。
这一事实对于制作磁致伸缩为零的这一事实对于制作磁致伸缩为零的Fe-Si磁性材料是十分重要的磁性材料是十分重要的。
31?
关于关于Fe3（Al1-x）Six合金，合金，100及及111与成分间的关系，如图与成分间的关系，如图4-24所示：
所示：
32?
两个磁致伸缩常数都随两个磁致伸缩常数都随x增加而减小，并由正变为负。
增加而减小，并由正变为负。
而且，通过热处理而且，通过热处理（慢冷或急冷），若使构成原子的排布发生变化，（慢冷或急冷），若使构成原子的排布发生变化，则磁致伸缩常数的值也会发生变化。
则磁致伸缩常数的值也会发生变化。
?
值得注意的是值得注意的是，在退火后形成，在退火后形成DO3型有序结构的状态下，按图型有序结构的状态下，按图4-20，在，在K10的组成的组成x0.6附近附近（在对应的图（在对应的图4-24中，磁各向异性常数中，磁各向异性常数K10）100及及111的值都很小。
的值都很小。
33?
图图4-25是是Fe-Si-Al合金系的相对初始磁导率合金系的相对初始磁导率1与组成的关系与组成的关系，以及，以及1与与晶体的磁各向异性常数晶体的磁各向异性常数K10及及饱和磁致伸缩常数饱和磁致伸缩常数s0的轨迹的关系。
在满足上述条件组成附近，的轨迹的关系。
在满足上述条件组成附近，可以实现高磁导率。
可以实现高磁导率。
34?
超磁致伸缩效应材料超磁致伸缩效应材料?
从实用角度看，表中从实用角度看，表中TbFe2的磁各向异性大的磁各向异性大，为了使其能在低磁场下工作，为了使其能在低磁场下工作，需要将其做成高导磁率材料需要将其做成高导磁率材料（软磁性化软磁性化），从工艺上考虑，可以由磁各向异性能的极性，从工艺上考虑，可以由磁各向异性能的极性（+、）不同的不同的TbFe2与与DyFe2做成混晶。
为此，做成混晶。
为此，人们针对人们针对TbxDy1-xFey系超磁致伸缩材料进行了研究。
系超磁致伸缩材料进行了研究。
?
1973年发明了年发明了Tb0.3Dy0.7Fe2系合金，系合金，满足了上述软磁性满足了上述软磁性（磁各向异性达到最低磁各向异性达到最低）要求，要求，且成为具有超磁致伸缩效应的代表材料。
且成为具有超磁致伸缩效应的代表材料。
35?
超磁致伸缩材料应具备的主要条件：
超磁致伸缩材料应具备的主要条件：
变位量及产生的应力要大变位量及产生的应力要大（并机械强度较大并机械强度较大）；响应速度快；软磁性；可在低磁场下驱动；居里温度高，使用中磁致伸缩特性对温度变化不敏感；高可靠性；环保性优良，兼备市场竞争力。
；响应速度快；软磁性；可在低磁场下驱动；居里温度高，使用中磁致伸缩特性对温度变化不敏感；高可靠性；环保性优良，兼备市场竞争力。
365.2.35.2.3磁致伸缩效应的应用磁致伸缩效应的应用磁致伸缩效应的应用磁致伸缩效应的应用?
磁致伸缩效应磁致伸缩效应可以使磁能可以使磁能（电能电能）转换为机械能，转换为机械能，逆效应可使机械能转变为磁能逆效应可使机械能转变为磁能（电能电能）。
?
这种能量转换器件用处很多，电气音响转换器件这种能量转换器件用处很多，电气音响转换器件（磁致伸缩振子磁致伸缩振子）就是很早就应用的实例之一。
就是很早就应用的实例之一。
37?
一般称磁致伸缩常数一般称磁致伸缩常数高于高于10-3量级量级的材料为的材料为超磁致伸缩材料超磁致伸缩材料，以以TbxDy1Fey为代表为代表。
这种这种材料材料在执行元件、动力机械、振动元件、滤波元件等领域应用很多。
在执行元件、动力机械、振动元件、滤波元件等领域应用很多。
?
超磁致伸缩薄膜还可以用于制作无源的非接触传感器，如转速转矩测量、高精度位移测量等。
超磁致伸缩薄膜还可以用于制作无源的非接触传感器，如转速转矩测量、高精度位移测量等。
38?
超磁致伸缩材料的应用超磁致伸缩材料的应用?
已进入实用化阶段，已进入实用化阶段，研究开发的内容多数以制作工艺，检测评价等为中心，研究开发的内容多数以制作工艺，检测评价等为中心，在伺服机构等领域应用前景看好。
在伺服机构等领域应用前景看好。
?
在某些量大面广的领域，在某些量大面广的领域，例如全球范围内的海面港口管理用器件，计算机用打印机等应用领域中，例如全球范围内的海面港口管理用器件，计算机用打印机等应用领域中，具有很大的潜在应用背景。
具有很大的潜在应用背景。
39?
超磁致伸缩材料与压电材料相比，超磁致伸缩材料与压电材料相比，能产生更大伸缩量的在各种伺服机构中有广泛的应用前景。
在材料的高韧性化、复合化等方面能产生更大伸缩量的在各种伺服机构中有广泛的应用前景。
在材料的高韧性化、复合化等方面需要改进的技术课题还有不少。
需要改进的技术课题还有不少。
40?
如图如图9-8所示，磁致伸缩材料的变形格式有多种，所示，磁致伸缩材料的变形格式有多种，有时会发生形状变化而体积不变化或变化的情况。
有时会发生形状变化而体积不变化或变化的情况。
?
此外，此外，还有通过施加磁场使还有通过施加磁场使杨氏模量杨氏模量（E效应效应）、压缩系数、压缩系数（K效应效应）、弹性系数、弹性系数（G效应效应）等弹性特性发生变化，等弹性特性发生变化，以及以及磁化状态不随外压及变形等而发生变化等情况。
所有这些物理效应，都可用于磁致伸缩材料。
磁化状态不随外压及变形等而发生变化等情况。
所有这些物理效应，都可用于磁致伸缩材料。
415.35.3超导磁性材料超导磁性材料超导磁性材料超导磁性材料5.3.15.3.1超导体的特征超导体的特征超导体的特征超导体的特征5.3.25.3.2实用超导材料实用超导材料实用超导材料实用超导材料5.3.35.3.3超导磁性的应用超导磁性的应用超导磁性的应用超导磁性的应用42前面几章，主要讨论了以前面几章，主要讨论了以Fe,Co,Ni等等3d过渡金属过渡金属，Nd,Sm及及Tb,Dy等等4f轻、重稀土类金属轻、重稀土类金属作为主体的作为主体的纯金属、合金、金属间化合纯金属、合金、金属间化合纯金属、合金、金属间化合纯金属、合金、金属间化合物、氧化物物、氧化物物、氧化物物、氧化物等磁性体及其应用。
等磁性体及其应用。
43前面所述材料的磁性及各种各样的应用均前面所述材料的磁性及各种各样的应用均起起起起源源源源于壳层内于壳层内不成对电子不成对电子不成对电子不成对电子的磁矩的磁矩（自旋磁矩、轨道磁矩自旋磁矩、轨道磁矩）。
本章中讨论的本章中讨论的超导超导应用则是基于所谓应用则是基于所谓库柏对库柏对库柏对库柏对（电子对、空穴对电子对、空穴对）的特性以及由此形成的电流。
粗略地讲，上述库柏对与磁场之间是相互排斥的。
的特性以及由此形成的电流。
粗略地讲，上述库柏对与磁场之间是相互排斥的。
因此，在前述的因此，在前述的Fe，Co，Ni等等3d过渡金属及过渡金属及Nd，Sm，Tb，Dy等等4f稀土类金属中，到目前为止还未发现超导现象。
稀土类金属中，到目前为止还未发现超导现象。
44超导材料处于超导材料处于超导状态超导状态时，时，电阻电阻（正确地讲为直流电阻正确地讲为直流电阻）为零为零，也就是说，也就是说，库柏对不受任何阻挡的在材料中流动。
库柏对不受任何阻挡的在材料中流动。
但实际上，这些并不是无限制的，与人们熟知的一般铜线中的电流密度为但实际上，这些并不是无限制的，与人们熟知的一般铜线中的电流密度为110A/mm2相比，目前技术所能达到的相比，目前技术所能达到的超导电流密度为超导电流密度为103A/mm2104A/mm2量级。
量级。
455.3.1超导体的特征超导体的特征?
超导的三大特征：
超导的三大特征：
（1）完全导电性完全导电性（电阻为零，或能存续永久电流电阻为零，或能存续永久电流）
（2）约瑟夫森效应约瑟夫森效应（库柏对的隧道效应库柏对的隧道效应）；（3）完全反磁性完全反磁性（迈斯纳效应迈斯纳效应）。
46图图8-1超导材料的超导材料的3个临界点个临界点47?
完全导电性完全导电性作为超导载体的作为超导载体的库柏对库柏对不受原子核的束缚，在满足不受原子核的束缚，在满足临界条件临界条件的前提下的前提下（见图见图8-1），可在，可在无电阻无电阻无电阻无电阻情况下形成直流电流。
情况下形成直流电流。
超导体并不像铁磁性体那样，由未成对电子的自旋磁矩和轨道磁矩产生磁场超导体并不像铁磁性体那样，由未成对电子的自旋磁矩和轨道磁矩产生磁场，而是由库柏对流，即超导电流形成强磁场。
而是由库柏对流，即超导电流形成强磁场。
48?
约瑟夫森效应约瑟夫森效应库柏对库柏对的的另一个另一个特征特征是是能以一定几率贯穿能垒能以一定几率贯穿能垒，称此为，称此为隧道效应隧道效应隧道效应隧道效应（也称为（也称为约瑟夫森效应约瑟夫森效应约瑟夫森效应约瑟夫森效应）。
例如，在两层超导物质间夹有厚度为纳米量级的绝缘层，若通过连线导入电流，该电流则以电阻为零的状态流动。
）。
例如，在两层超导物质间夹有厚度为纳米量级的绝缘层，若通过连线导入电流，该电流则以电阻为零的状态流动。
49?
完全反磁性完全反磁性如图如图1-7、图、图1-23所示，超导材料拒绝外部磁通进入。
即显示所示，超导材料拒绝外部磁通进入。
即显示完全反磁性完全反磁性完全反磁性完全反磁性，称此为，称此为迈斯纳效应迈斯纳效应迈斯纳效应迈斯纳效应。
实际应用也主要是基于超导的这些特性。
超导技术将会在。
实际应用也主要是基于超导的这些特性。
超导技术将会在21世纪大显身手。
世纪大显身手。
50?
第一类超导体第一类超导体外部磁场完全不能侵入，而磁场一旦侵入就会变为顺磁性状态的超导物质称为外部磁场完全不能侵入，而磁场一旦侵入就会变为顺磁性状态的超导物质称为第一类超导第一类超导第一类超导第一类超导体体体体。
见图。
见图8-4所示的所示的B-H、M-H关系。
此时，磁力线与超导体间存在排斥力。
关系。
此时，磁力线与超导体间存在排斥力。
51?
第二类超导体第二类超导体这种材料存在这种材料存在下临界磁场下临界磁场下临界磁场下临界磁场HHc1c1和和上临界磁场上临界磁场上临界磁场上临界磁场HHc2c2。
当。
当外磁场达到外磁场达到外磁场达到外磁场达到HHc1c1时，可允许外部磁通侵入，构成由侵入磁力线决定的常电导相与其周围的超导相相互混合的状态，并维持电阻为零时，可允许外部磁通侵入，构成由侵入磁力线决定的常电导相与其周围的超导相相互混合的状态，并维持电阻为零（超导态超导态）。
但是，当。
但是，当外磁场达到外磁场达到外磁场达到外磁场达到HHc2c2时，超导态完全转变为常电导状态。
现已使用或正在开发中的超导体几乎均为时，超导态完全转变为常电导状态。
现已使用或正在开发中的超导体几乎均为第二类第二类第二类第二类超导体超导体超导体超导体。
525.3.2实用超导材料实用超导材料实用或进入开发阶段的超导材料，有实用或进入开发阶段的超导材料，有纯金属、纯金属、纯金属、纯金属、合金、金属间化合物、氧化物合金、金属间化合物、氧化物合金、金属间化合物、氧化物合金、金属间化合物、氧化物等。
但其中能达到等。
但其中能达到制品制品制品制品水平的主要是水平的主要是Nb薄膜、薄膜、NbTi
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