Huvud vetenskap

BCS teorifysik

BCS teorifysik
BCS teorifysik

Video: SUPERKONDUKTOR : 1 - Penemuan dan gejalanya 2024, September

Video: SUPERKONDUKTOR : 1 - Penemuan dan gejalanya 2024, September
Anonim

BCS-teorin, i fysik, en omfattande teori som utvecklades 1957 av de amerikanska fysikerna John Bardeen, Leon N. Cooper och John R. Schrieffer (deras efternamn initialer som ger beteckningen BCS) för att förklara superledande material. Superledare förlorar plötsligt allt motstånd mot en elektrisk ström när de kyls till temperaturer nära absolut noll.

Cooper hade upptäckt att elektroner i en superledare är grupperade i par, nu kallade Cooper-par, och att rörelserna för alla Cooper-par i en enda superledare är korrelerade. de utgör ett system som fungerar som en enda enhet. Applicering av en elektrisk spänning på superledaren får alla Cooper-par att röra sig, vilket utgör en ström. När spänningen tas bort fortsätter strömmen att strömma på obestämd tid eftersom paren inte möter någon motstånd. För att strömmen ska stanna måste alla Cooper-paren stoppas samtidigt, en mycket osannolik händelse. När en superledare värms upp, separeras dess Cooper-par i enskilda elektroner, och materialet blir normalt, eller icke-ledande.

Många andra aspekter av superledarnas beteende förklaras av BCS-teorin. Teorin tillhandahåller ett sätt genom vilken den energi som krävs för att separera Cooper-paren i sina enskilda elektroner kan mätas experimentellt. BCS-teorin förklarar också isotopeffekten, i vilken temperaturen vid vilken supraledningsförmågan visas reduceras om tyngre atomer i elementen som utgör materialet införs.