Теория Бардина — Купера — Шриффера

Только в 1957 г. Дж. Бардин, Л. Купер и Дж. Шриффер опубликовали теорию (теорию БКШ), раскрывшую микроскопический механизм сверхпроводимости. Большой вклад в создание и развитие теории сверхпроводимости внесли Н. Н. Боголюбов и [c.266]

Теория Н. Н. Боголюбова и теория Бардина, Купера и Шриффера ( теория БКШ ) основана на предположении, что сверхпроводящие электроны, в противовес обычным, объединены в пары, тесно связанные между собой. Разорвать пару и разобщить электроны чрезвычайно трудно. Такие мощные связи позволяют электронам двигаться в материале, помогая друг другу и не встречая электрического сопротивления. [c.154]

Простейший тип поведения теплопроводности имеет место у чистых сверхпроводников I рода, у которых фононная теплопроводность может быть пренебрежимо мала до температур значительно ниже температуры перехода Тс. Если температура перехода Тс меньше температуры, при которой теплопроводность имеет максимум, то металл становится сверхпроводящим при такой температуре, когда средняя длина свободного пробега электронов в нормальном состоянии почти полностью ограничивается рассеянием на дефектах и, таким образом, не зависит от температуры. Если предположить, что в сверхпроводящем состоянии средняя длина свободного пробега эффективных электронов остается такой же, как в нормальном состоянии ), и что скорость этих электронов не меняется, то отношение теплопроводностей сверхпроводящего и нормального состояний должно быть равно отношению соответствующих теплоемкостей. Выражение для электронной теплоемкости сверхпроводника, даваемое в теории Бардина—Купера— Шриффера (БКШ) [14], является довольно сложным, однако при Т < 0,47 с оно приводит к экспоненциальной температурной зависимости тепло- [c.246]

Из рис. 16.6.2 следует, что зависимость Ig от 1/Г —прямая линия с отрицательным угловым коэффициентом. Это наводит на мысль о существовании активационной энергии, связанной со сверхпроводящими электронами. Наличие энергетической щели в плотности состояний для сверхпроводника является одной из отличительных особенностей теории Бардина — Купера — Шриффера (теории БКШ). Если бы ширина энергетической щели не зависела от температуры, можно было бы ожидать, что ее величина задается произведением величины 2k (k — постоянная Больцмана) на отрицательный угловой коэффициент прямой, выражающей зависимость логарифма от 1/Г. Таким образом, получилось бы, что для сверхпроводящего олова энергетическая щель равна 1,1 10 эв. [c.410]

Теория Бардина—Купера—Шриффера и полученные поздние данные успешно объяснили большинство свойств сверхпроводящих материалов. [c.11]

Выбранная нами за основу формулировка теории отличается от первоначальных формулировок (Бардин, Купер и Шриффер [56], Боголюбов [57]) ), поскольку нам кажется, что методы квантовой теории поля имеют и в этом вопросе значительное преимущество. Помимо своей простоты и стройности, излагаемый ниже подход позволяет получить ряд существенных новых результатов. [c.365]

В теоретической интерпретации явлений, связанных с сверхпроводимостью, можно отметить несколько этапов. Некоторые результаты следовали непосредственно из термодинамики. Многие важные результаты можно было описать с помоп ыо феноменологических уравнений уравнений Лондонов и уравнений Ландау — Гинзбурга. Общепринятая теория сверхпроводимости была разработана Бардином, Купером и Шриффером и стала основой послед ющих исследований. Наще рассмотрение будет отчасти схематическим из-за сложности, присущей теории на ее современном уровне. [c.435]

Теория сверхпроводимости Бардина — Купера — Шриффера. Выше в простой форме было изложено то основное, что мы знаем о сверхпроводниках интересные экспериментальные данные и феноменологические соотношения. Уже из этого описания можно усмотреть, что нет никакой нужды в каких-то отдельных теориях сверхпроводящих свойств для разных столбцов и строк периодической системы элементов, равно как для чистых металлов, с одной стороны, для сплавов — с другой, или, наконец, для сверхпроводников с различными кристаллическими структурами. Конечно, разные сверхпроводники обнаруживают количественное различие в деталях своих сверхпроводящих свойств, но очевидно также, что эти детали малосущественны при подходе с точки зрения уже существующей общей квантовой теории сверхпроводимости, которую мы будем сейчас обсуждать. Эта общая теория, как уже отмечалось выше, была создана в 1957 г. Бардином, Купером и Шриффером [4]. [c.446]

Прекрасный обзор теории Бардина, Купера и Шриффера можно найти в статье [2]. [c.23]

ТЕОРИЯ БАРДИНА - КУПЕРА — ШРИФФЕРА (БКШ) [c.561]

Теория Бардина — Купера — Шриффера (БКШ) 563 [c.563]

Ясно, что сам факт возникновения электронного фазового перехода представляет собой следствие теории, находящееся в согласии с экспериментом. Отыскание основного состояния и спектра возбужденных состояний позволило объяснить широкий круг свойств однородных сверхпроводников. Многое из этого было сделано в оригинальной работе Бардина, Купера и Шриффера. Здесь мы остановимся лишь на некоторых из следствий, вытекающих непосредственно из изложенных выше основ теории. [c.571]

Теория Бардина — Купера — Шриффера (теория БКШ) 561-587 [c.612]

См. также Критическое поле Куперовские пары Незатухающие токи Теория Бардина — Купера — Шриффера [c.439]

Качественное изложение микроскопической теории Бардина, Купера и Шриффера. [c.342]

Микроскопическая теория сверхпроводимости была построена Бардином, Купером и Шриффером в 1957 г. ) В обзоре общего характера, подобном нашему, нет возможности развить формализм, необходимый для адекватного описания их теории, а можно только рассмотреть на качественном уровне физические принципы, лежащие в основе теории, а также ее основные результаты. [c.353]

Рассмотрение Купера относится к отдельной паре электронов в присутствии дополнительных электронов, подчиняющихся распределению Ферми. В теории Бардина, Купера и Шриффера делается существенный шаг вперед, заключающийся в том, что строится основное состояние, в котором все электроны [c.354]

Теория Бардина — Купера — Шриффера 307, 318, 326, 327, 335, 339 [c.404]

Природа сверхпроводимости. Несмотря на больщие усилия, затраченные многими исследователями на изучение сверхпроводимости, ее физическая природа была понята лишь в 1957 г. с созданием Бардиным, Купером и Шриффером микроскопической теории этого явления, получившей впоследствии название БКШ теории. В основе ее лежит представление, что между электронами проводимости металла могут действовать силы притяжения, возникающие вследствие поляризации ими кристаллической решетки. [c.198]

В 1957 Дж. Бардином, Л. Купером и Дж. Шриффером (J. S hrieffer) была сформулирована микроскодич, теория С., к-рая объяснила это явление на основе бозе-конденсации куперовских пар электронов, а также позволила в рамках простой модели (см. Бардина — Купера — Шриффера модель, модель БКШ) описать ми. свойства сверхпроводников. [c.435]

Еще семь лет спустя, в 1957 г., Бардиным, Купером и Шриффером была создана общепринятая сейчас микроскопическая теория сверхпро- [c.584]

До 1957 г. не было теории, которая могла бы объяснить все эти факты. В области эксперимента сдвиг произошел, когда был открыт изотопический эффект, который дает прямое указание на связь явления сверхпроводимости с фононами. Фрёлих в своей ранней работе предположил, что это явление связано с собственной энергией электрона, обусловленной его взаимодействием с фонон-ным полем. Когда эта собственная энергия (выражающаяся череэ диагональные матричные элементы) была вычислена, то она оказалась порядка N Ef) (Ьсо) [со — частота фонона )], что значительно превосходит характерную для сверхпроводимости энергию N Ef) ksT y. Бардин, Купер и Шриффер 155)разработали специальную теорию (теория БКШ), в которой они показали, что взаимодействие, ответственное за сверхпроводимость, обусловлена недиагональными матричными элементами и приводит к образованию коллективного состояния. [c.136]

Теория БКШ слишком сложна, чтобы ее мой но было изложить в этой главе, однако некоторых основных физических идей мы все же коснемся (в нестрогом изложении). Согласно представлениям теории многих тел, в системе могут образовываться квазичастицы путем перехода электрона (из-за взаимодействия с фононом) в состояние над поверхностью Ферми при этом энергия возбуждения будет порядка Такое состояние системы является возбужденным. Бардин, Купер и Шриффер показали, что энергия системы была бы ниже, если бы заполнение некоторых возбужденных состояний было заданным, а все другие возбужденные состояния образовали бы пары. Они обнаружили, что максимальное уменьшение энергии будет в том случав, если а) все пары к, (фиг. 56) имеют одну и ту же величину волнового вектора q (это вытекает из закона сохранения импульса) б) в основном состоянии q == О, т. е. пары имеют вид kg, к (фиг. 56) в) каждая пара состоит из квазичастиц с противоположро направленными спинами обменное взаимодействие между парами с одинаковым спином, как было показано, уменьшает суммарную энергию взаимодействия. [c.136]

Сверхпроводящее состояние некоторых металлов было открыто Камерлинг —Оннесом в 1911 г. Природа этого замечательного явления долгое время оставалась неясной. Только в 1950 г. Фрелих [144] обосновал предположение, что объяснение этого явления следует искать на пути исследования электрон-фононного взаимодействия. Микроскопическая теория сверхпроводимости была создана в пятидесятых годах работами Бардина, Купера и-Шриффера [145—147] и Боголюбова [148, 149]. Явление сверхпроводимости представляет собой замечательный пример, проявления квантовых эффектов в макроскопическом масштабе [150]. [c.278]

Теория Бардина — Купера — Шриффера (БКШ) в ее оригинальной форме [21] не трудна для понимания и выглядит еще проще, если при ее изложении использовать метод спиновой аналогии, предложенный П. Андерсоном. Подробное изложение имеется в гл. 8 книги Китте.1тя [22]. Сущность теории основного состояния можно уяснить, не прибегая к сложной математике, а просто сделав дополнительные упрощения в предположениях, служащих базисом теории. Сначала мы сформулируем математическую задачу, полезность которой состоит в том, что она облегчит нам последующее изложение. Эта вспомогательная задача, с которой мы начнем, не есть проблема сверхпроводимости, но достаточно тесно с ней связана. [c.757]

Сначала мы сосредоточим внимание на микроскопической теории сверхпроводимости, следуя при этом работе Бардина, Купера и Шриффера [14]. Теперь хорошо известно, что сверхпроводящее состояние возникает вследствие взаимодействия электронов с колебаниями кристаллической решетки металлов. Эго, однако, не следовало с очевидностью из ранних экспериментов по сверхпроводимости. Сверхпроводящее состояние впервые было обнаружено еще в 1911 г., но лишь в 1950 г. Фрейлих обратил внимание на то, что здесь замешано электрон-фононное взаимодействие. Примерно в то же время экспериментально был найден изотопический эффект, состоящий в зависимости температуры перехода в сверхпроводящее состояние от изотопической массы ядер металла, что подтвердило высказанные Фрейлихом соображения. Ранние попытки Бардина и Фрейлиха получить сверхпроводимость на основе этого взаимодействия не были успешными. Сверхпроводящее состояние они пытались получить по теории возмущений, исходя из нормального основного состояния металла. Теперь стало ясно, что получить сверхпроводимость таким путем невозможно. [c.556]

Другой моделью, допускающей строгое мате.матическое рассмотрение, является модель Бардина, Купера и Шриффера в теории сверхпроводимости. См. Н. Н. Боголюбов, Physi a, Suppl., 26, 1 (De ember, Ш). — Прим. ред. [c.361]

При измерениях, выполненных на алюминии [1 ], металл находился в нормальном состоянии в поле Г, где наблюдался сигнал ядерного резонанса, но был в сверхпроводяш ем состоянии в слабых полях, где имела место релаксация. Результаты, показываюш,ие зависимость данных от температуры, приведены в табл. 8, где Тс — критическая температура для сверхпроводяш,его перехода, а индексы п и 5 относятся к нормальному и сверхпроводяш,ему состояниям. Поведение Т Т находится в согласии с теорией сверхпроводимости Бардина, Купера и Шриффера. [c.346]

Теория Бардина — Купера — Шриффера (БКШ) П 353—362 возбужденные состояния П 357 и куперовские пары П 354—357 и незатухаюш ие токи П 364 и эффект Мейснера П 361, 362 критическая температура П 358 критическое поле П 359, 360 основное состояние II355 скачок теплоемкости П 360, 361 [c.443]

Сохранение импульса, сравнение с сохранением квазиимпульса II 375, 376. См. тацже Квазиимпульс Спаривание см. Куперовские пары Теория Бардина — Купера — Шриффера [c.409]

Теорема Яна — Теллера II 275 Теория Бардина — Купера — Шриффера (БКШ) II 353-362 возбужденные состояния II 357 и куперовские пары II 354—357 и незатухающие токп II 364 и эффект Мейснера II 361, 362 критическая температура II 358 критическое поле II 359, 360 основное состояние II 355 скачок теплоемкости II 360, 361 теплоемкость (электронная) при низких температурах II 360 энергетическая щель II 357 эффективное заимодействие II 357. [c.411]

Бардин, Купер и Шриффер определили все компоненты тензора Д ар(я) и нашли его значения при ненулевых температурах. Они показали также, что при нулевой температуре их результат приближенно соответствует эмпирической формуле (10.65), причем значение не равно 0,18, а лежит в интервале от 0,15 до 0,27. Учитывая те приближения, которые (следуя Бардину, Куперу и Шрифферу) мы использовали, нужно считать, что теория очень хорошо согласуется с эксперимеито.м. [c.339]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...