Ζεύγος Cooper
αγγλικά : Cooper pair
γαλλικά :
γερμανικά :
Στη φυσική της συμπυκνωμένης ύλης, ένα ζεύγος Cooper ή ζεύγος BCS είναι ένα ζεύγος ηλεκτρονίων (ή άλλων φερμιονίων) που συνδέονται μεταξύ τους σε χαμηλές θερμοκρασίες με έναν συγκεκριμένο τρόπο που περιγράφεται για πρώτη φορά το 1956 από τον Αμερικανό φυσικό Leon Cooper. Ο Cooper έδειξε ότι μια αυθαίρετα μικρή έλξη μεταξύ ηλεκτρονίων σε ένα μέταλλο μπορεί να προκαλέσει μια ζευγαρωμένη κατάσταση ηλεκτρονίων να έχει χαμηλότερη ενέργεια από την ενέργεια Fermi, πράγμα που σημαίνει ότι το ζεύγος είναι δεσμευμένο. Σε συμβατικούς υπεραγωγούς, αυτή η έλξη οφείλεται στην αλληλεπίδραση ηλεκτρονίων-φωνoνίων. Η κατάσταση Ζεύγος Cooper είναι υπεύθυνη για την υπεραγωγιμότητα, όπως περιγράφεται στη θεωρία BCS που αναπτύχθηκε από τους John Bardeen, Leon Cooper και John Schrieffer για τους οποίους μοιράστηκαν το βραβείο Νόμπελ του 1972.
Παρόλο που το ζευγάρωμα Cooper είναι ένα κβαντικό φαινόμενο ο λόγος για το ζευγάρωμα μπορεί να φανεί από μια απλοποιημένη κλασική εξήγηση. Ένα ηλεκτρόνιο σε ένα μέταλλο συμπεριφέρεται κανονικά ως ελεύθερο σωματίδιο. Το ηλεκτρόνιο απωθείται από άλλα ηλεκτρόνια λόγω του αρνητικού τους φορτίου, αλλά προσελκύει επίσης τα θετικά ιόντα που αποτελούν το άκαμπτο πλέγμα του μετάλλου. Αυτή η έλξη παραμορφώνει το πλέγμα ιόντων, μετακινώντας τα ιόντα ελαφρώς προς το ηλεκτρόνιο, αυξάνοντας τη θετική πυκνότητα φορτίου του πλέγματος στην περιοχή. Αυτό το θετικό φορτίο μπορεί να προσελκύσει άλλα ηλεκτρόνια. Σε μεγάλες αποστάσεις, αυτή η έλξη μεταξύ ηλεκτρονίων λόγω των μετατοπισμένων ιόντων μπορεί να ξεπεράσει την απώθηση των ηλεκτρονίων λόγω του αρνητικού φορτίου τους και να τα αναγκάσει να ζευγαρώσουν. Η αυστηρή κβαντική μηχανική εξήγηση δείχνει ότι το αποτέλεσμα οφείλεται στις αλληλεπιδράσεις ηλεκτρονίων-φωνονίων με το φωνόνιο να είναι η συλλογική κίνηση του θετικά φορτισμένου πλέγματος.
Hellenica World - Scientific Library
Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org . Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License
