完全抗磁性

完全抗磁性是指磁場(chǎng)中的金屬處于超導(dǎo)狀態(tài)時(shí)，體內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為零的現(xiàn)象。這一現(xiàn)象是德國(guó)科學(xué)家邁斯納發(fā)現(xiàn)的，因此又稱為邁斯納效應(yīng)。他在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，放在磁場(chǎng)中的球形的錫在過渡到超導(dǎo)態(tài)的時(shí)候，錫球周圍的磁場(chǎng)都突然發(fā)生了變化，磁力線似乎一下子被排斥到導(dǎo)體之外。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，原來超導(dǎo)體表面能夠產(chǎn)生一個(gè)無損耗的抗磁超導(dǎo)電流，這一電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)，恰巧抵消了超導(dǎo)體內(nèi)部的磁場(chǎng)。

超導(dǎo)體完全抗磁性

1933年德國(guó)物理學(xué)家邁斯納和奧森菲爾德對(duì)錫單晶球超導(dǎo)體做磁場(chǎng)分布測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)，在小磁場(chǎng)中把金屬冷卻進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)時(shí)，體內(nèi)的磁力線一下被排出，磁力線不能穿過它的體內(nèi)，也就是說超導(dǎo)體處于超導(dǎo)態(tài)時(shí)，體內(nèi)的磁場(chǎng)恒等于零。這種效應(yīng)被稱為“邁斯納效應(yīng)”

超導(dǎo)體一旦進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)，體內(nèi)的磁通量將全部被排出體外，磁感應(yīng)強(qiáng)度恒為零，且不論對(duì)導(dǎo)體是先降溫后加磁場(chǎng)，還是先加磁場(chǎng)后降溫，只要進(jìn)入超導(dǎo)狀態(tài)，超導(dǎo)體就把全部磁通量排出體外。此外，超導(dǎo)體還是完全的抗磁體，外加磁場(chǎng)無法進(jìn)入或（嚴(yán)格說是）大范圍地存在于超導(dǎo)體內(nèi)部，這是超導(dǎo)體的另一個(gè)基本特性。

由于超導(dǎo)體的完全抗磁性，使小磁鐵的磁力線無法穿透超導(dǎo)體，磁場(chǎng)發(fā)生畸變，便產(chǎn)生了一個(gè)向上的浮力（白霧是由于液氮對(duì)空氣中的水蒸氣冷卻所致）。

后來人們還做過這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，在一個(gè)淺平的錫盤中，放入一個(gè)體積很小磁性很強(qiáng)的永久磁鐵，然后把溫度降低，使錫出現(xiàn)超導(dǎo)性。這時(shí)可以看到，小磁鐵竟然離開錫盤表面，飄然升起，與錫盤保持一定距離后，便懸空不動(dòng)了。這是由于超導(dǎo)體“不允許”其內(nèi)部有任何磁場(chǎng)，如果外界有一個(gè)磁場(chǎng)要通過超導(dǎo)體內(nèi)部，那么超導(dǎo)體必然會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與之相反的磁場(chǎng)，保證內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)度為零。這就形成了一個(gè)斥力。當(dāng)在一個(gè)超導(dǎo)體正下方放置一個(gè)磁體，并使磁感線垂直通過超導(dǎo)體的時(shí)候，超導(dǎo)體將獲得垂直的上浮力。當(dāng)這個(gè)力的大小剛好等于超導(dǎo)體的重力的時(shí)候，超導(dǎo)體就可以懸浮在空中。

邁斯納效應(yīng)指明了超導(dǎo)態(tài)是一個(gè)動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)，與如何進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)的途徑無關(guān)，超導(dǎo)態(tài)的零電阻現(xiàn)象和邁斯納效應(yīng)是超導(dǎo)態(tài)的兩個(gè)相互獨(dú)立，又相互聯(lián)系的基本屬性。單純的零電阻并不能保證邁斯納效應(yīng)的存在，但零電阻效應(yīng)又是邁斯納效應(yīng)的必要條件。因此，衡量一種材料是否是超導(dǎo)體，必須看是否同時(shí)具備零電阻和邁斯納效應(yīng)。