本文系统地探讨了怎样利用交流磁化率研究超导电性的问题，主要包括两方面的工作。第一部分系统总结了交流磁化率可以测量那些超导参量，在每个参量测量中的优缺点，各种超导电性的测量的原理，现有的测量设备等。同时，用烧结法制备了MgB2块样品，利用交流磁化率方法测量了烧结样品的主要超导参量(重点是MgB2的交流损耗)，并和其它方法的测量结果进行了比较。第二部分的工作是对交流磁化率测量设备的电子和电源部分的改进，包括提高测量灵敏度的关键电子仪器的改进方案，大功率交流电源的设计等。 第一章简述超导研究发展史，概述了氧化物高温超导体的磁通动力学研究概况和近年来的主要研究成果。介绍了磁通动力学的基本概念和方程，以及关于磁通钉扎机制、磁通运动与氧化物高温超导体的能量损耗机制等。系统介绍了超导体MgB2的基本特征，包括临界电流，临界磁场，同位素效应和掺杂对临界温度的影响等。第一章还介绍了超导测量的相关技术，主要涉及了交流磁化率的相关测量，如微弱信号与锁定放大器，电阻与温度测量，电流测量，信号源和大功率电源设计以及测量自动化等。 第二章中介绍了交流磁化率的定义，设备方框图及若干重要的交流磁化率曲线与外参量的函数关系实例。磁化率是磁化强度与外加交流磁场振幅的比率。文中给出了几种高温超导体的交流磁化率曲线，它们分别反映了交流磁化率和温度T，交流场的频率f，直流磁场Bd以及交流振幅Bac之间的函数关系。本章最后介绍了与本工作有关的两种超导模型—临界状态模型和磁通扩散模型。 第三章系统地阐述了交流磁化率参量超导参量的原理和研究MgB2超导性的结果。文中详细讨论了交流磁化率和电阻率的一一对应关系，给出了交流磁化率测量零电阻转变的原理。交流磁化率是二维测量，这和电输运测量的一维性质不同。因此，交流磁化率法可能比四引线法得到的临界温度低。文中总结了交流磁化率测量的六大特点：(1)交流磁化率测量小电阻灵敏：(2)交流磁化率是二维测量；(3)交流磁化率信号和样品大小有关(垂直于磁场方向的尺寸)；(4)交流磁化率法可通过改变频率来提高测量准确度；(5)交流磁化率方法是无触点测量法，样品制作简易，测量对样品是非破坏性的；(6)测量仪器设备简单，价格便宜，仪器设备的危险性也小。 然后，详细地阐述了测量其它各种超导参数的基本原理和方法，并同时制备和测量了MgB2样品的主要超导电参量，包括临界温度Tc，上临界磁场Hc2，临界电流密度Jc，不可逆场Hirr等与温度的关系，以及交流损耗与频率和温度的关系等。此外还简要介绍了交流磁化率在磁通动力学和非线性性质方面的研究方法。 第四章报道磁通蠕动对高温超导体交流损耗Q的影响。基于对数型位垒的巨磁通蠕动模型，我们进行的数值计算证明，交流损耗与交流振幅的关系在定性上是和临界态模型相同的，即与振幅的m次方成正比：Q∝(Bac)m。但是，m不是像Bean模型预言的那样只有m=1和m=3的两个值，而是渐变的。这些特性只有磁通蠕动理论能够解释。在有磁通蠕动情况下，由于磁通运动的扩散性质，样品中的电流密度分布并不和临界态预言的相同：磁场和电流的穿透没有一个明确的界限。文中给出了数值计算的不同时刻和不同交流磁场值样品中的电流分布。结果说明，在一定的交流磁场下，并不存在穿透与不穿透的严格界限，即没有严格的宏观穿透深度△。在低交流场时，近似于未穿透情况。但是实际上，即使此时，交流场已经有少量穿透到里面了。当磁场增加后表面部分增加的磁场和电流较临界态预言的慢，而临界态预言没有穿透的地方也已经有穿透了。因此磁通蠕动理论能够更加细致地解释和模拟出高温超导体中交流损耗Q和交流振幅Bac的依赖关系。 文中又用交流磁化率方法测量了MgB2的交流损耗，实验结果支持我们的理论结论。此外，文献中的Bi2223实验结果也支持我们的数值模拟结论。 第五章探讨了交流磁化率装置中的温度测量与控制，锁定放大器，信号源和电磁铁电源等的原理与电路设计，文中给出了关键部分的改进电路，实现了温度变化时交流信号源幅值的稳定和电磁铁电源的可靠和低成本设计。此外，本章还提出了一种超导磁体交流损耗测量专用电源电路设计，可保证交流40V/200A的大功率输出。同时，在超导磁体近似为纯电感负载的情况下，功率放大器依然可以保持负载电流的恒定和较小的波形失真。 第六章主要对博士期间的工作进行了总结，并对交流磁化率的后续研究工作给出了一些个人建议。