Glavni znanost

BCS teorija fizika

BCS teorija fizika
BCS teorija fizika

Video: Prof. Mladen Pavicic, NUKLEARNA FIZIKA 1, Predavanja iz fizike, 2014-30-1, Sveuciliste u Zagrebu 2024, September

Video: Prof. Mladen Pavicic, NUKLEARNA FIZIKA 1, Predavanja iz fizike, 2014-30-1, Sveuciliste u Zagrebu 2024, September
Anonim

Teorija BCS je v fiziki izčrpna teorija, ki so jo leta 1957 razvili ameriški fiziki John Bardeen, Leon N. Cooper in John R. Schrieffer (njihovi priimki in priimki, ki označujejo BCS), razložili vedenje superprevodnih materialov. Superprevodniki naglo izgubijo upor proti toku električnega toka, ko se ohladijo na temperature blizu absolutne nič.

Cooper je odkril, da so elektroni v superprevodniku združeni v pare, ki jih danes imenujemo Cooperjevi pari in da so gibi vseh Cooperjevih parov znotraj enega superprevodnika korelirani; tvorijo sistem, ki deluje kot enoten entitet. Uporaba električne napetosti na superprevodniku povzroči premik vseh Cooperjevih parov, ki tvorijo tok. Ko se napetost odstrani, tok še naprej teče v nedogled, ker pari ne naletijo na nasprotovanje. Da bi se tok ustavil, bi morali hkrati zaustaviti vse Cooperjeve pare, kar je zelo malo verjetno. Ko se superprevodnik segreva, se njegovi Cooperjevi pari ločijo na posamezne elektrone in material postane normalen ali neprevoden.

Številne druge vidike obnašanja superprevodnikov razlaga teorija BCS. Teorija ponuja sredstva, s katerimi lahko energijo, ki je potrebna za ločitev Cooperjevih parov na posamezne elektrone, merimo eksperimentalno. Teorija BCS razlaga tudi izotopski učinek, pri katerem se temperatura, pri kateri se pojavi superprevodnost, zniža, če vnesemo težje atome elementov, ki sestavljajo material.