1986年，Bednorz和Mülller在铜氧化物材料中发现了高温超导电性。这一发现 开辟了超导电性研究新的篇章。作为典型的第二类超导体，氧化物高温超导体的超导 态性质总体上与常规二类超导体相似，但氧化物高温超导体所具有的类钙钛矿型结 构，使其表现出许多与传统二类超导体不同的性质，主要包括高的临界温度、很小 的相干长度以及强的各向异性。这些性质使得高温超导体的相图异常复杂，热涨落 效应显著，而钉扎效应相对较弱。高温超导体的这些独特性质使其成为研究磁通动 力学的理想研究对象。本文通过实验测量以及数值计算，研究了高温超导体混合态 的电输运性质。 第二章，首次通过四引线测量从实验上研究了电流扫描速度(dI/dt)对银包套 Bi2223(Ag-Bi2223)样品临界电流(Ic)的影响。电流扫描速度是临界电流测量中必须 面临的一个问题，也是一个涉及测量方法和技术的重要问题。根据传统超导体实验 研究的结果，临界电流与电流扫描速度无关。这一结论对高温超导体是否适用却一 直未见文献报导。这是本章研究的重点。实验结果表明无论样品、磁场大小和方向 如何都能观察到电流扫描速度对临界电流的影响。dI/dt越大，Ic的测量值越小。说 明对Ag-Bi2223样品而言，热效应并非影响临界电流测量的主要因素。所以，对Ag- Bi2223样品而言，不必使用脉冲法测量。热效应可忽略的关键是超导芯外层的银包 套。如果以很快的速度扫描电流，就导致测量到的Ic偏小。因此，脉冲法虽然避免 了样品发热的问题，却由于过大的dI/dt造成了测量到Ic偏小。另外，结果还表明 要比较不同样品的Ic必须在相同的dI/dt和Vc下比较才有意义。同时，我们还研究 了磁场和温度对Ag-Bi2223样品临界电流测量的影响，结果表明在相同dI/dt下，Ic 随磁场、温度增加而减小。 第三章，第一次通过数值模拟的方法研究了电输运测量中电流扫描速度(dI/dt) 对临界电流(Ic)的影响。首先，通过求解非线性扩散方程研究dI/dt对V-I曲线的 影响。结果表明，V-I曲线在电流扫描速度为(dI/dt)p时在一特征点(Ip，Vp)被分割为 两个区域。(dI/dt)p，Vp和Ip三者是相互联系的。当电流I＜Ip时，无论dI/dt如何， V-I曲线都满足抛物线V ∝ I2的关系，并且随着dI/dt增大，电压线性增大。在该 区域，V-I曲线不能用来确定材料方程E∝jn中的参数n*。当I＞Ip时，V-I曲线与 dI/dt无关，满足V∝In*的关系，因此，只有在这一区域V-I曲线才能用来确定材料 参数n*。另外结果还表明，磁通蠕动是影响临界电流测量的关键。如果dI/dt＜(dI/dt)p， dI/dt对Ic的影响将无法观测到。如果dI/dt＞(dI/dt)p，Ic随dI/dt增加非线性减小。这 一区域得到的数值计算的结果与第二章中实验得到的结果符合得很好。 第四章，重点研究V-I曲线与E-j特性曲线的等价性问题以及V-I曲线测量作为 研究磁通动力学的手段的适用性问题。首先采用数值模拟计算了电流扫描中的电流分 布。结果表明在电输运过程中存在电流的不均匀分布过程，这使得V-I曲线在电流Ip 处被分为两部分，Ip为电流恰好穿透样品时的电流。在I＜Ip的那部分，电流部分穿 透样品，I≠jS。因此在这一部分，V-I曲线与E-j特性曲线不等价，不能反映材料 的本征性质，也就不能用来鉴别模型的正确与否。在I＞Ip的那部分，电流完全穿透 样品，I=jS。V-I曲线在这部分才等价于E-j特性曲线。如果用指数关系V∝In来 拟合V-I曲线，n随电流不同而改变。并且，当I＜Ip时，n≈2，这种V∝I2的抛物 线关系无论是在传统超导体或者高温超导体都是存在的。只不过对传统超导体或者高 温超导体处于很低的温度和弱场时，这种抛物线关系就很难通过普通电压表观测到。 另外，结果还表明常规超导体或高温超导体在低温时，即使脉冲法测量也不会影响测 量的结果。而高温超导体在高温或高场下，使用大的dI/dt却会使测量到的Ic的结果 偏小，应该谨慎使用脉冲法测量临界电流。当I＞Ip时，n≈n*，n*为材料参数。n在 不同的区域取值不同是由于电流部分穿透和完全穿透样品造成的。另外结果还表明Ip 随n*增大而增大，说明在低温下磁通扩散更困难，电流的均匀化也越难。Ip随dI/dt 减小而减小说明在用小的电流扫描速度进行输运测量电流更容易穿透。并且在实际测 量中Ip总为一有限值，因此，电流不可能直接进入均匀分布区(穿透态)。穿透态可 以通过两种途径来获得：一种是以较快的速度扫描电流，然后使之弛豫；另一种是以 较慢的速度扫描电流，这两种途径的实际效果是完全等价的。另外，本章还给出了三 种判断电流均匀程度的方法。同时我们还研究了V-I曲线随ｕ的变化关系。结果表明， 在大电流时，不同μ的V-I曲线完全一样。 由于V-I曲线在小电流不能用来研究材 料的性质，因此V-I曲线各个部分都不能用来确定U(j)关系中的μ。这些结果表明V- I曲线不能用来验证以μ为特征参量的磁通蠕动模型。为了验证计算结果的可靠性， 我们测量了不同温度下NbTi样品的V-I曲线。实验点与数值计算的结果符合得很好， 说明本章中所有的计算都是可靠的。