内容摘要：原子核旋转会产生磁场，核外电子绕核运动也会产生磁场，这两种磁场的磁极正好相反。常温下，在原子内，原子核产生的磁场起主导作用，在原子外，核外电子产生的磁场起主导作用。在低温情况下，核外电子的运动速度变慢，产生的磁场变弱，这时电子绕核运动产生的磁场与原子核产生的磁场，除了两极以外，在原子的边沿刚好抵消，使得原子边沿的磁场几乎为零，最外层电子在零磁场中运动就不会受力的作用，所以没有电阻。

关键词：超导体、零电阻、反磁性、零磁场。

至今已发现有28种元素、几千种合金和化合物是超导体。超导体进入超导状态时，不仅其内的电阻为零，而且体内的磁场也为零，表现出完全的抗磁性。 （ 参考文献1 ）。超导体为什么会有这样的特性，现在我就此作一探讨。

一、超导体的特性

超导体处于临界温度以下时具有超导现象，主要的超导现象为零电阻和反磁性：

（2）反磁性：是将超导体放入磁场中，会将其内部的磁场完全排除，其内部磁通量保持为零。因此，若将一超导体放在一个普通的磁体上方，则会因排斥作用而悬浮在空中。 （ 参考文献2 ）

二、原子中的电磁场

由于原子核具有一定的质量，带有一定的电量，又在作不停的旋转，所以在原子中由原子核产生的场就有重力场，电场和磁场。又因电子具有一定的质量，带有一定的电量，还在不停地绕核运动，所以电子也会产生重力场、电场和磁场。 （ 参考文献3 ）如图1 所示。

较大的原子有许多电子绕核运动，电子绕核运动产生的磁场把原子核产生的磁场保卫了，使得在原子的边沿，只有在两极上可显示原子核的磁场，在其它地方显示的是电子绕核运动产生的磁场。

从上面的论述看出，在原子中充满着重力场、电场和磁场，重力场很弱，可以或略，我们应主要考虑的是电场和磁场。在离核较近的地方，原子核产生的磁场起着主导作用，决定着电子的运动方向（参看我在本网站上发表的《 核外电子运动的本质 》）；在离核较远的地方，电子绕核运动产生的磁场起着主导作用，使得原子之间紧密地结合在了一起（参看我在本网站上发表的《 共价键的本质 》）。

三、物质中原子之间的结合方式

固体和液体中，分子之间是靠什么力结合的。我们知道，电子在不停地绕核运动，电子绕核运动必然会产生磁场，磁场产生的作用力一定是引力，因为分子是可以旋转的，即使它们产生的磁场开始时是斥力，分子通过旋转后会调整成引力。即固体和液体中分子之间的引力是靠电子绕核运动产生的磁场引起的，如图 2。

这个现象不仅表现在由分子构成的物质中，同时也表现在由原子和离子构成的物质中，只要存在电子绕核运动，这种作用力就必然存在，如在金属中，原子之间也存在着这种作用力，在离子化合物中，离子之间也存在着这种作用力。 （ 参考文献4 ）

从图 1中可以看出，电子在原子中的运动方向基本是固定的，只是不同的亚层轨道的伸展方向不同，如图 3。

在金属中，原子之间必然以图 2的方式相互靠近，这样，一是电子之间不会碰撞，二是电子绕核运动产生的磁场可使两原子结合在一起。如果两个原子中的电子同向绕核运动，那么这两个原子之间产生的一定是斥力。如图 4。

由于物质中相邻原子的电子是以相反方向绕核运动，它们产生的磁场形成了闭合磁场，对外不显磁性。因此一般物质没有磁性。如图 2。

四、金属中自由电子导电的路线

金属导电是因为金属中含有自由电子，既然含有自由电子，那为什么还会有电阻，这就说明在金属中自由电子的“自由”是相对的，并不是绝对的自由，这些自由电子仍然受着原子核和其它电子的制约。在电压的作用下，电子只能以 S路线进行移动，如图 5。

五、超导体中自由电子导电的路线

当物质进入超导状态时，由于温度很低，核外电子绕核运动的速度很慢，电子绕核运动产生的磁场很弱，这时原子核产生的磁场与电子绕核运动产生的磁场在原子的边沿上相互抵消，几乎为零，电子在零磁场中运动就不会受到洛仑兹力的作用，因此电阻为零。并且相邻原子之间因电子绕核运动产生的磁引力消失了，在原子核产生的磁场的作用下，相邻原子中的电子转变成了同向绕核运动，使得最外层电子很容易从一个原子移动到另一个原子。如图 6。

在原子之间失去了电子绕核运动产生的磁引力的情况下，原子之间的作用力变得很小，使得原子很容易发生转动，原子核发生了磁极同向排列。在原子核磁极发生同向排列的情况下，这时电子绕核运动的方向变得相同了，电子从一个原子到另一个原子不需要改变运动方向，电子的移动路线是直线，并且又是在零磁场中运动，所以没有阻力。如图 7。

也许你会说，既然原子核的磁极发生了同向排列，那为什么超导体对外不显磁性。这是因为，磁场总是趋向于形成闭合磁场，这样会使得能量最低，最稳定，所以在超导体内形成了闭合磁场，自然对外不会显磁性。如图 8。

在低温下，原子的磁极会不会发生同向排列，下面的事实可以说明这点。

由德国、瑞士及意大利等国科学家组成的国际科研小组最近发现 ,有限长度的原子链在低温条件下具有磁性。这是迄今为止发现的最小磁体。 （ 参考文献5 ）

六、超导体的抗磁性

超导体为什么会有完全抗磁的性质，这是因为，在外磁场的作用下，原子核的磁极都变得与外磁场统一了，当原子核的磁极统一后，电子绕核运动的方向也基本统一了，由于原子核产生的磁极和电子绕核运动产生的磁极正好相反，原子核的磁场显顺磁性，那么电子绕核运动产生的磁场就显反（抗）磁性，当所有电子都朝一个方向绕原子核运动时产生的磁场是巨大的，所以超导体具有完全抗磁的特征。当然它的抗磁性是有上限的，当外磁场超过所有电子同向旋转产生的磁场后，超导体就无法把磁场全部排出体外，内部就会有磁场存在，电子在磁场中运动就会产生作用力，电阻自然就会产生，超导现象立即消失。

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参考文献：

1 、 http://www.cbe21.com/subject/physics/article.php?article_id=2505

2 、 http://ks.cn.yahoo.com/question/1406032300327.html

3 、 http://sea3000.net/yangfawu/1.php

4、 http://sea3000.net/yangfawu/19.php

5、 http://zhidao.baidu.com/question/6655048.html