第二类超导体

根据对外加磁场的不同响应情况，超导体被分为第一类超导体和第二类超导体。超导体只有在外界温度低于其超导临界温度_c以及外界磁场强度低于其超导临界磁场_c是才处于超导状态，当温度>_c或者磁场>_c时，超导态就会被破坏，超导体就和普通导体一样，失去了零电阻以及完全抗磁性（迈斯纳效应）的特性。1935年由苏联科学家列夫·舒勃尼科夫首先发现。

第一类超导体只有一个临界磁场_c，在<_c(_c)时，超导体处于超导态，没有电阻及完全抗磁(迈斯纳效应)，而当>_c时，超导体立即变为普通导体，这个相变是一级相变。第二类超导体有两个临界磁场_c1和_c2，当<_c1(_c)时，第二类超导体和第一类超导体一样，没有电阻及完全抗磁(迈斯纳效应)；当_c1<<_c2(_c)时，第二类超导体依然处于超导态，电阻为零，但是磁场可以渗透进入超导体内部，不具有完全抗磁性，渗透的磁场以涡旋的形式存在，涡旋的中心不超导，超导体其余部分依然处于超导态。随着磁场的增加，涡旋的半径逐渐增大，当_c2时，相邻涡旋开始交叠，整个超导体内部都被磁场渗透，超导态被完全破坏。

第二类超导体处于迈斯纳态时，${\displaystyle B={\mathrm{\mu <!--\; \mu \; -->}}_0(M+H)=0⟹<!--\; ⟹\; -->M=-<!--\; -\; -->H}$_c1和_c2的大小：

${\displaystyle H{c}_1(T)=\frac{{\mathrm{\Phi <!--\; \Phi \; -->}}_0}{4\mathrm{\pi <!--\; \pi \; -->}\mathrm{\lambda <!--\; \lambda \; -->}(T{)}^2}}$/(2) ≈ 2.067833758(46)×10−15 wb,是量子磁通。

涡旋的形成是因为在_c1<<_c2时，磁场的渗透产生一个负的表面能，系统的自由能比迈斯纳态或者正常态都低，所以系统选择了这样一个涡旋态。当_c2时,磁场附加给系统的能量大于负的表面能，系统进入正常态才能保证自由能最小，从而选择正常态。表面能的正负由伦敦穿透深度λ与超导相干干长度ξ的比值κ=λ/ξ(金兹堡-朗道参数)决定, κ<1/√2且_c1时，表面能为正，超导体直接进入正常态，这就是第一类超导体的情况； κ>1/√2且_c1时，表面能为负，超导体进入涡旋态，这就是第二类超导体。

第二类超导体通常为合金材料，高温超导体如铜氧化物超导体和铁基超导体都属于第二类超导体。

相较于第一类超导体微小的临界磁场，第二类超导体的上限临界磁场_c2都很大，例如由铌，铝，锗合成的合金超导材料的_c2可以达到大于40 特斯拉的。这使得第二类超导体可以被用来制作强磁场超导线圈，这类强磁场超导线圈被广泛应用于核磁共振成像（MRI），核磁共振（NMR），粒子加速器，磁悬浮，低温强磁场科研仪器等各个领域。