Бозе-конденсат куперовских пар

Наличие сверхпроводящего тока означает, что импульс куперовских пар уже не равен нулю, т. е. бозе-конденсат куперовских пар приходит в движение. В этом случае формулы преобразования Боголюбова (16.14) должны быть заменены следующими [c.404]

В сверхпроводниках с магнитными примесями дело обстоит так же. Бозе-конденсат куперовских пар содержит не все пары часть из них имеет меньшие энергии связи. Очевидно, чтобы разорвать такие пары, необходимо затратить меньшую энергию, чем для разрыва пар, имеющихся в конденсате. До сих пор одна величина Л описывала как число пар в конденсате, так и энергию связи. Однако применительно к сверхпроводникам с магнитными примесями это утверждение становится неверным. В то время как одна величина описывает параметр порядка (сохраним за ней название Д), т. е. волновую функцию конденсата, совсем другая величина характеризует минимальную энергию связи пар или энергетическую щель, которая проявляется в низкотемпературной теплоемкости, теплопроводности, поглощении электромагнитного излучения, ультразвука и др. [c.434]

Это притяжение в принципе может привести к образованию связанного состояния двух электронов, т.е. может произойти спаривание электронов. Пара электронов обладает целочисленным спином и, следовательно, может испытывать Бозе-конден-сацию. Бозе-конденсат из спаренных электронов составляет сверхтекучую компоненту электронной жидкости. Другими словами, спаривание электронов является результатом электрон-фононного взаимодействия. Идея о спаривании электронов и образовании пар электронов ( куперовских пар ) была выдвинута Купером в 1956 г., а микроскопическая теория сверхпроводимости, основанная на идее Бозе-конденсации куперовских пар, была разработана в 1957 г. Бардиным, Купером и Шри( )фером (теория БКШ). Следует отметить, что сама по себе идея о решают,ей роли электрон-фо-нонного взаимодействия для образования сверхпроводящего состояния была известна за несколько лет до этих работ. Было отмечено, что хорошие проводники типа щелочных и благородных металлов никогда не бывают сверхпроводниками, а такие плохие проводники, как свинец, ртуть, олово, цинк, ниобий, становятся сверх-проводимыми. О прямой связи сверхпроводимости с колебаниями решетки свидетельствует также изотопический эффект [c.372]

Энергия притяжения обменивающихся виртуальным фононом электронов вносит отрицательный вклад в общую энергию системы, т. е. понижает ее. Детальное квантово-механическое рассмотрение показывает, что наибольшее понижение энергии системы достигается при образовании пары электронов с равными и противоположно направленными импульсами и противоположными спинами. Такие электронные пары получили название куперовских пар. Куперовская пара как новая частица в отличие от электрона имеет спин, равный нулю, и, следовательно, подчиняется статистике Бозе-Эйнштейна, а не статистике Ферми-Дирака, как электрон. Для куперовских пар не вьшолняется принцип Паули, и они в любом количестве могут занимать одно энергетическое состояние. Причем, чем больше частиц в таком состоянии, тем труднее им выйти из него. Происходит так называемая бозе-конденсация. Течение бозе-конденсата является сверхтекучим. Рассеянию частицы, принадлежащей конденсату, на дефекте п №пят-ствуют другие частицы бозе-конденсата. Таким образом, сверхпроводимость можно представить как сверхтекучесть куперовских пар с зарядом 2е. [c.239]

Итак, у пары квазичастиц имеется конечная энергия связи 2Д, По имени автора этого вывода такие пары стали называться куперовскими парами. При Т = 0 пары образуют бозе-конденсат. [c.292]

Теперь пусть один из металлов будет нормальным, а другой сверхпроводником. Будем считать 7 = 0. В равновесии в отсутствие разности потенциалов должны быть равными химические потенциалы. Но электроны в сверхпроводнике объединены в куперовские пары, и последние находятся в бозе-конденсате. Этот энергетический уровень и есть химический потенциал пары. Со стороны нормального металла этой паре соответствуют две [c.452]

В простейшем варианте теории Р. В. в изначальном вакуумоподобном состоянии находится пространство, заполненное достаточно однородным медленно меняющимся скалярным полем ф. Поля такого типа часто фигурируют в единых теориях элементарных частиц (т. и. Хиггса поля). Свойства полей Хиггса во многом схожи со свойствами бозе-конденсата куперовских пар в теории сверхпроводимости (см, Бове — Эйнштейна конденсация). Однако в отличие от обычного бозе-конденсата, однородное скалярное поле ф, рассматриваемое в совр. теориях элементарных частиц, выглядит одинаково как для движущегося, так и для покоя- [c.240]

Переход металла из нормального в сверхпроводящее состояние в отсутствие магн. поля является фазовым переходом 2-го рода. Этот переход характеризуется комплексным скалярным параметром порядка — волновой ф-цней бозе-конденсата куперовских пар Е(г), где г — пространственная координата. В модели БКШ Г == Д (при Т = У = Д = 0, а при Г = О [c.437]

Баллистическая прозрачность 136 Бесщелевая еверхпроводвмость 431 Бозе-конденсат куперовских пар 292, 334 [c.518]

В сверхпроводнике при темп-ре Т < часть тронов, объединённых в куперовские пары, образр бозе-конденсат (см. Возе — Эйнштейна конденсация Все электроны, находящиеся в бозе-конденсате, опщ 1 ваются единой когерентной волновой ф-цией У. тальные электроны пребывают в возбуждённых конденсатных состояниях (фермиевские квазичастищ . причём их энергетич. спектр перестраивается по срЭ пению со спектром электронов в нормальном ыет№ ле. В изотропной модели БКШ зависимое энергии электронов е от импульса р в сверхпровоД№) ке имеет вид рр — ферма-импульс) [c.436]

Магн, примеси не только уменьшают энергию связи куперовских пар, но и приводят к определённому их распределению по энергиям связи. В результате не все куперовские пары имеют одинаковую энергию и пребывают в конденсате — часть из них имеет меньшие анергии связи н находится в возбуждённом состоянии. Параметром порядка и в этом случае является когерентная волновая ф-ция бозе-конденсата, однако теперь I Р ) не определяет величину щели в энергетич. спектре. Наиб, отчётливо это проявляется в режиме бесщелевои С., когда бозе-конденсат ещё существует, а спектр электронных возбуждений уже становится бесщелевым. [c.440]

Начнем с определения параметра порядка. В качестве такового берется волновая функция куперовских пар, содержащихся в бозе-конденсате. Для идеального бозе-газа, находящегося в однородных условиях, основным состоянием является состояние с р = 0. Ниже точки бозе-конденсации в этом состоянии имеется конечное число частиц с волновой функцией 4 = onst-ехр (tpr/A-fia) при р = 0 одинаковой для всех частиц это называется когерентностью. Предполагается, что при слабом (длинноволновом) нарушении однородности, связанном с приложением внешнего поля, когерентность сохраняется, и функция P(r) характеризует все частицы конденсата. [c.334]

Другим принципиальным следствием наличия магнитных примесей является бесщелевая сверхпроводимость . Дело заключается в следующем. Магнитные примеси не только уменьшают энергию связи куперовских пар, но, как показывает точный расчет [238], они приводят к тому, что не все пары имеют одинаковую энергию связи. В этом смысле дело выглядит подобно слабонеидеальному бозе-газу (см., например, в [4]). В то время как в идеальном бозе-газе при Г = О все частицы находятся в конденсате, т. е. имеют равные нулю / иен описываются когерентной волновой функцией 4 = onst, в иеидеальном газе при Т = О лишь [c.433]

II рода. Переход из сверхтекучей фазы А в сверхтекучую фазу В относится к фазовым переходам I рода. В магн. иоле линия перехода из несверхтекучей фазы в фазу А расщепляется на две линии, каждая из к-рых явл. линией перехода 2-го рода. В области между линиями возникает ещё одна фаза (Л ). Во всех трёх фазах образовавшиеся куперовские пары обладают спином 5=1 И орбитальным квант, числом =1. Фазы различаются по структуре волновой ф-ции куперовской пары, к-рая определяет как сверхтекучие, так и магн. св-ва фазы. В фазе В у куперовских пар в среднем нет выделенных направлений спина и орбит. момента импульса. По сверхтекучим св-вам Б-фаза эквив. Не II, а по магн. св-вам напоминает изотропный антиферромагнетик. В фазе А куперовская пара имеет ср. направление I орбит, момента импульса, к-рое в равновесии одинаково для всех пар в жидкости, поскольку эти пары образуют Бозе-конденсат. В слу- [c.664]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...