Gren+Ireson

超導(dǎo)電性現(xiàn)象最早是由荷蘭物理學家Onnes發(fā)現(xiàn)的，他在1911年研究低溫下金屬電阻隨溫度的變化規(guī)律時，觀測到在液氦溫度下水銀的電阻下降為零。20年之后，1933年Meissner發(fā)現(xiàn)了超導(dǎo)體是一個完美的抗磁體，使超導(dǎo)的研究取得了下一個突破性進展。但是直到1957年，超導(dǎo)的微觀解釋才由Badeen、Cooper和Schrieffer（BCS）給出。人們開始認識到超導(dǎo)電性是一種量子現(xiàn)象。與此同時，超導(dǎo)體在物理學各前沿領(lǐng)域和醫(yī)療、電力、交通等高新技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的和引人注目的應(yīng)用和發(fā)展。

迄今可以見到的關(guān)于超導(dǎo)的高、中、低各種水平的書籍已經(jīng)出版了許多。但這里介紹的2012年出版的新書，是一部風格比較獨特很值得一讀的精品。作為一位從事超導(dǎo)研究幾十年的專家，本著手腦并用的教學理念，作者力求寫一本給大學生用的介紹超導(dǎo)電性的簡易教材，希望學生們一邊學習，一邊實踐。動腦筋地（mindson ）參與一些實驗的研究活動，幫助學生在觀察中思考、對研究結(jié)果做出猜測、為小的研究項目制定計劃、對變量進行選擇和控制、對數(shù)據(jù)進行整理和分析，從而理解科學家獲取超導(dǎo)電性經(jīng)驗知識的方法，同時讓學生在今后的學習中，學習既會動腦又會動手的實用技巧。

本書基于作者過去幾十年參與4個泛歐洲超導(dǎo)相關(guān)的研究項目的經(jīng)驗對工程設(shè)計和物理專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)師生講課講義基礎(chǔ)上撰寫。工程設(shè)計和物理專業(yè)的大學生和那些準備爭取獲得從事大學生或研究生教學資質(zhì)的一些進修物理教師講授超導(dǎo)課程的基礎(chǔ)上撰寫的。本書對于讀者的數(shù)學與物理知識背景的要求不高，盡量采用一些簡單的基礎(chǔ)數(shù)學工具（不超過初等微積分知識），通俗易懂地闡述超導(dǎo)電性的發(fā)展簡史和基本概念和原理。

本書的特點內(nèi)容全面而敘述簡明，可以稱作是真正導(dǎo)論性的。另一個突出的特點是在課文敘述過程中的適當?shù)胤?，插入了一些類似于練習題性質(zhì)的小實驗作業(yè)，作者稱之為“研究”活動（正如本書的副題所指的 ：一種研究方法， An Investigative Approach），可作為教師演示或?qū)W生實驗室練習。作者認為研究，特別是對于實際問題的研究在發(fā)展對現(xiàn)象的理解方面至關(guān)重要，希望讀者有機會試一試，哪怕選擇其中一部分。所有的這些材料都被作者和他的同事們設(shè)計而且測試過了，旨在以盡可能低的成本，提供給更廣發(fā)的讀者使用。

全書內(nèi)容分成5個部分共15章。第1部分 導(dǎo)論，含第1-2章：1. 金屬的電阻率和電導(dǎo)率；2. 超導(dǎo)電性簡史。第2部分 超導(dǎo)電性，含第3-8章：3. 超導(dǎo)電性的一種解釋？4. MeissnerOchsenfeld 效應(yīng)；5. 抗磁效應(yīng)；6. 持續(xù)電流；7. I型和II型超導(dǎo)體； 8. 磁通鎖住。第3部分 超導(dǎo)材料，含第9-11章：9. 低溫超導(dǎo)體； 10. 有機超導(dǎo)體；11. 高溫超導(dǎo)體。第4部分 應(yīng)用，含第12-15章：12. 超導(dǎo)線材； 13. 醫(yī)學影像學；14. 歐洲核子研究中心的大型強子對撞機； 15. 磁懸浮列車。第5部分含6個附錄，分別介紹了BCS理論、通量貫穿、Jusephson 效應(yīng)和SQUID（超導(dǎo)量子干涉器件）、磁共振成像和超流。補充了一些深一點的物理和數(shù)學知識。最后一個附錄是關(guān)于使用液氦時需要注意的安全措施，主要是為課文中建議的一些實驗活動作為指導(dǎo)。

本書可以作為大學物理與非物理專業(yè)師生學習超導(dǎo)電性的很好的教材。也可以為本科高年級學生以及研究生攻讀更高級的凝聚態(tài)課程做準備選用的參考書。

丁亦兵，教授

（中國科學院大學）endprint