Теорія Бардіна — Купера — Шріффера, відоміша під скороченою назвою теорія БКШ — мікроскопічна теорія надпровідності. Вона вперше дала принаймні якісне пояснення відсутності опору надпровідників при низьких температурах, виходячи з квантових властивостей руху електронів провідності в кристалічній ґратці.
Витоки теорії та її суть
Теорія виходить із припущення, що між електронами з енергіями, близькими до енергії Фермі, існує притягання. Природа цього притягання власне для теорії БКШ не суттєва, головне, щоб таке притягання існувало. Тим не менше, причиною такого притягання для низькотемпературних надпровідників є утворення куперівських пар. Теорія БКШ показала, що притягання призводить до появи енергетичної щілини в спектрі елементарних збуджень кристалу над рівнем електрохімічного потенціалу. Існування такої щілини призводить до того, що для розризву куперівської пари потрібно затратити скінченну енергію, а при низьких температурах тепловий рух не може надати парі електронів такої енергії. Тому куперівська пара рухається в кристалі, не розсіюючись ні на коливаннях кристалічної ґратки, ні на домішках, що пояснює ефект надпровідності.
Залежність від температури
Ширина щілини в залежить від температури, і за певної температурі, зменшується до нуля. При цьому відбувається перехід від надпровідної до нормальної фази. При нульовій температурі ширина щілини залежить від таких факторів як амплітуда розсіяння електронів завдяки притяганню та густини станів на рівні електрохімічного потенціалу, близького до енергії Фермі.
Детальний виклад теорії громіздкий. Познайомитися з ним можна в оригінальних роботах, поданих у джерелах[1][2][3], а також, з використанням підходу Боголюбова, у книзі з курсу теоретичної фізики[4].
Інші механізми
Хоча теорія БКШ не встановлює верхньої межі для критичної температури переходу в надпровідний стан, вважається, що для пояснення високотемпературної надпровідності, відкритої в 1986 році, потрібно шукати додаткові, досі невідомі механізми.
Історія
Теорію БКШ побудували в 1957 році Джон Бардін, Леон Купер та Джон Роберт Шріффер, за що отримали Нобелівську премію з фізики за 1972 рік.
Див. також
Джерела
- ↑ 1. L. N. Cooper, «Bound Electron Pairs in a Degenerate Fermi Gas», Phys. Rev 104, 1189–1190 (1956) [ 10 березня 2011 у Wayback Machine.].
- ↑ 2. J. Bardeen, L. N. Cooper, and J. R. Schrieffer, «Microscopic Theory of Superconductivity», Phys. Rev. 106, 162–164 (1957) [ 9 липня 2008 у Wayback Machine.].
- ↑ 3. J. Bardeen, L. N. Cooper, and J. R. Schrieffer, «Theory of Superconductivity», Phys. Rev. 108, 1175 (1957) (рос. переклад: Бардин Дж., Купер Л., Шриффер Дж. Теория сверхпроводимости // Теория сверхпроводимости (Сб. статей). — М. : ИЛ, 1960. — 416 с.).
- ↑ 4. Лифшиц Е. М., Питаевский Л. П. Статистическая физика. Часть 2: Теория конденсированного состояния // Теоретическая физика. — М. : Физматлит, 2004. — Т. 9. — 496 с.
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Teoriya Bardina Kupera Shriffera vidomisha pid skorochenoyu nazvoyu teoriya BKSh mikroskopichna teoriya nadprovidnosti Vona vpershe dala prinajmni yakisne poyasnennya vidsutnosti oporu nadprovidnikiv pri nizkih temperaturah vihodyachi z kvantovih vlastivostej ruhu elektroniv providnosti v kristalichnij gratci Vitoki teoriyi ta yiyi sutTeoriya vihodit iz pripushennya sho mizh elektronami z energiyami blizkimi do energiyi Fermi isnuye prityagannya Priroda cogo prityagannya vlasne dlya teoriyi BKSh ne suttyeva golovne shob take prityagannya isnuvalo Tim ne menshe prichinoyu takogo prityagannya dlya nizkotemperaturnih nadprovidnikiv ye utvorennya kuperivskih par Teoriya BKSh pokazala sho prityagannya prizvodit do poyavi energetichnoyi shilini v spektri elementarnih zbudzhen kristalu nad rivnem elektrohimichnogo potencialu Isnuvannya takoyi shilini prizvodit do togo sho dlya rozrizvu kuperivskoyi pari potribno zatratiti skinchennu energiyu a pri nizkih temperaturah teplovij ruh ne mozhe nadati pari elektroniv takoyi energiyi Tomu kuperivska para ruhayetsya v kristali ne rozsiyuyuchis ni na kolivannyah kristalichnoyi gratki ni na domishkah sho poyasnyuye efekt nadprovidnosti Zalezhnist vid temperaturiShirina shilini v zalezhit vid temperaturi i za pevnoyi temperaturi zmenshuyetsya do nulya Pri comu vidbuvayetsya perehid vid nadprovidnoyi do normalnoyi fazi Pri nulovij temperaturi shirina shilini zalezhit vid takih faktoriv yak amplituda rozsiyannya elektroniv zavdyaki prityagannyu ta gustini staniv na rivni elektrohimichnogo potencialu blizkogo do energiyi Fermi Detalnij viklad teoriyi gromizdkij Poznajomitisya z nim mozhna v originalnih robotah podanih u dzherelah 1 2 3 a takozh z vikoristannyam pidhodu Bogolyubova u knizi z kursu teoretichnoyi fiziki 4 Inshi mehanizmi Hocha teoriya BKSh ne vstanovlyuye verhnoyi mezhi dlya kritichnoyi temperaturi perehodu v nadprovidnij stan vvazhayetsya sho dlya poyasnennya visokotemperaturnoyi nadprovidnosti vidkritoyi v 1986 roci potribno shukati dodatkovi dosi nevidomi mehanizmi IstoriyaTeoriyu BKSh pobuduvali v 1957 roci Dzhon Bardin Leon Kuper ta Dzhon Robert Shriffer za sho otrimali Nobelivsku premiyu z fiziki za 1972 rik Div takozhIzotopichnij efekt Rivnyannya Ginzburga LandauDzherela 1 L N Cooper Bound Electron Pairs in a Degenerate Fermi Gas Phys Rev 104 1189 1190 1956 10 bereznya 2011 u Wayback Machine 2 J Bardeen L N Cooper and J R Schrieffer Microscopic Theory of Superconductivity Phys Rev 106 162 164 1957 9 lipnya 2008 u Wayback Machine 3 J Bardeen L N Cooper and J R Schrieffer Theory of Superconductivity Phys Rev 108 1175 1957 ros pereklad Bardin Dzh Kuper L Shriffer Dzh Teoriya sverhprovodimosti Teoriya sverhprovodimosti Sb statej M IL 1960 416 s 4 Lifshic E M Pitaevskij L P Statisticheskaya fizika Chast 2 Teoriya kondensirovannogo sostoyaniya Teoreticheskaya fizika M Fizmatlit 2004 T 9 496 s Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi