超导是某些材料在冷却到临界温度以下时发生的一种现象,导致电阻完全消失 [1]。这种特殊特性使材料能够无损传输电力,从而产生了各种突破性的应用,如高速磁悬浮列车和高灵敏度磁共振成像设备 [2,3]。传统超导体被称为低温超导体 (LTS),最早是在 20 世纪初发现的,可在极低温度下工作,通常接近绝对零度。20 世纪后期高温超导体 (HTS) 的发现引起了科学家们的极大热情和猜测 [4]。与传统材料相比,HTS 材料在更高的温度下表现出超导特性,甚至超过了液氮的沸点。这为在更方便、更经济的冷却条件下实际使用提供了令人兴奋的可能性
对于任何电极配置,都可以建立表面电阻和表面电阻率之间的关系。了解电流密度对于理解这种关系非常有帮助。考虑如图 2 所示的两种材料样品。在恒定电压 U 下,两个样品均由相同材料制成,流过材料的电流量将不同。较厚的棒(样品 #1)比细棒(样品 #2)“更容易”导电。我们可以使用水管类比 - 在恒定水压下,直径越大的管道中每单位时间流过的水就越多。流密度(无论是水还是电流)是通过管道或材料样品单位面积的流量。表面积垂直于流动电流(或水)的方向。