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BCS理论物理学

BCS理论物理学
BCS理论物理学
Anonim

BCS理论是物理学中的一种综合理论,由美国物理学家John Bardeen,Leon N. Cooper和John R. Schrieffer(其姓氏缩写提供BCS命名)于1957年开发,用于解释超导材料的行为。当超导体冷却到绝对零温度时,它们突然失去对电流的所有阻力。

库珀发现超导体中的电子成对分组,现在称为库珀对,并且单个库中所有库珀对的运动是相关的。它们构成了一个功能单一的系统。向超导体施加电压会导致所有库珀对移动,从而构成电流。去除电压后,电流将继续无限期流动,因为两对线没有受到任何阻碍。为了停止电流,必须同时停止所有库珀对,这极不可能发生。当超导体变热时,其库珀对会分离成单独的电子,并且材料会变成正常或非超导材料。

BCS理论解释了超导体行为的许多其他方面。该理论提供了一种手段,可以通过该手段实验性地测量将库珀对分离为它们各自的电子所需的能量。BCS理论还解释了同位素效应,其中如果引入构成材料的元素的较重原子,则会降低超导出现的温度。