Θεωρία BCS
αγγλικά : BCS theory
γαλλικά :
γερμανικά :
Η θεωρία BCS ή η θεωρία Bardeen – Cooper – Schrieffer (πήρε το όνομά τους από τους John Bardeen, Leon Cooper και John Robert Schrieffer) είναι η πρώτη μικροσκοπική θεωρία της υπεραγωγιμότητας μετά την ανακάλυψη του Heike Kamerlingh Onnes το 1911. Η θεωρία περιγράφει την υπεραγωγιμότητα ως μικροσκοπική επίδραση που προκαλείται από συμπύκνωση ζευγών Cooper. Η θεωρία χρησιμοποιείται επίσης στην πυρηνική φυσική για να περιγράψει την αλληλεπίδραση ζευγαρώματος μεταξύ νουκλεονίων σε έναν ατομικό πυρήνα.
Προτάθηκε από τους Bardeen, Cooper και Schrieffer το 1957. έλαβαν το βραβείο Νόμπελ Φυσικής για αυτήν τη θεωρία το 1972.
Η θεωρία BCS ξεκινά από την υπόθεση ότι υπάρχει κάποια έλξη μεταξύ των ηλεκτρονίων, η οποία μπορεί να ξεπεράσει την απώθηση Coulomb. Στα περισσότερα υλικά (σε υπεραγωγούς χαμηλής θερμοκρασίας), αυτή η έλξη προκαλείται έμμεσα από τη σύνδεση των ηλεκτρονίων με το κρυσταλλικό πλέγμα. Ωστόσο, τα αποτελέσματα της θεωρίας BCS δεν εξαρτώνται από την προέλευση της ελκυστικής αλληλεπίδρασης. Για παράδειγμα, ζεύγη Cooper έχουν παρατηρηθεί σε υπέρψυχρα αέρια φερμιονίων όπου ένα ομοιογενές μαγνητικό πεδίο έχει συντονιστεί με τον Feshbach συντονισμό . Τα αρχικά αποτελέσματα του BCS περιέγραψαν μια υπεραγωγική κατάσταση κύματος s, η οποία είναι ο κανόνας μεταξύ υπεραγωγών χαμηλής θερμοκρασίας, αλλά δεν πραγματοποιείται σε πολλούς μη συμβατικούς υπεραγωγούς όπως οι υπεραγωγοί υψηλής θερμοκρασίας κύματος d.
Οι επεκτάσεις της θεωρίας BCS υπάρχουν για να περιγράψουν αυτές τις άλλες περιπτώσεις, αν και δεν επαρκούν για να περιγράψουν πλήρως τα παρατηρούμενα χαρακτηριστικά της υπεραγωγιμότητας υψηλής θερμοκρασίας.
Το BCS είναι σε θέση να δώσει μια προσέγγιση για την κβαντομηχανική κατάσταση πολλών σωμάτων του συστήματος (ελκυστικά αλληλεπιδρώντας) ηλεκτρόνια μέσα στο μέταλλο. Αυτή η κατάσταση είναι πλέον γνωστό ως κατάσταση BCS.
Στην κανονική κατάσταση ενός μετάλλου, τα ηλεκτρόνια κινούνται ανεξάρτητα, ενώ στην κατάσταση BCS, συνδέονται σε ζεύγη Cooper με ελκυστική αλληλεπίδραση. Ο φορμαλισμός BCS βασίζεται στο μειωμένο δυναμικό έλξης των ηλεκτρονίων. Μέσα σε αυτό το δυναμικό, προτείνεται μια παραλλαγή για τη κυματοσυνάρτη. Αυτή η προσέγγιση αργότερα αποδείχθηκε ακριβές στο πυκνό όριο των ζευγαριών. Σημειώστε ότι η συνεχής διασταύρωση μεταξύ των αραιών και των πυκνών περιοχών προσέλκυσης ζευγαριών φερμιονίωβ εξακολουθεί να είναι ένα ανοιχτό πρόβλημα, το οποίο τώρα προσελκύει πολλή προσοχή στο πεδίο των υπέρψυχρων αερίων.
Hellenica World - Scientific Library
Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org . Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License
