BCS teorija

Ideali atominė gardelė

Elektronas pritraukia atomus. Šiame paveikslėlyje reiškinys pavaizduodas daug stipresnis, nei yra iš tiesų.

Gardelės trikdys (perturbacija) traukia antrąjį elektroną

BCS teorija (pavadinta pagal John Bardeen, Leon Neil Cooper ir John Robert Schrieffer) – pirmoji mikroskopinė teorija, paaiškinusi superlaidumo reiškinį.

Aiškinimas

BCS teorija teigia, kad superlaidumo reiškinys atsiranda dėl elektronų porų formavimosi, o pastarasis vyksta dėl to, jog elektronai vienas kitą traukia, veikiami atominės gardelės. Tuščioje erdvėje elektronai vienas kitą stumia, o ne traukia, todėl porų formavimąsi galima laikyti daugelio kūnų efektu.

Šalia esančiose iliustracijose pateikiamas paprastas elektronų traukos mechanizmo paaiškinimas. Galima įsivaizduoti, kad kristalinė gardelė iš pradžių yra ideali. Tam tikroje vietoje atsiradęs neigiamą krūvį turintis elektronas sukelia mažą trikdį (perturbaciją) – dėl Kulono jėgos pritraukia prie savęs teigiamai įelektrintus gardelės atomus. Palyginus su elektronais, atomai yra labai masyvūs, todėl atsiradęs gardelės pokytis yra nežymus. Be to, elektronai juda greitai, todėl maksimali deformacija gardelėje bus stebima, kai elektronas bus toli nuo aptariamos deformacijos vietos. Kitas elektronas aptartąjį gardelės trikdį jaučia kaip jėga, nes jį gardelės atomai traukia ta pačia Kulono jėga. Rezultatas - efektinė traukos jėga tarp dviejų elektronų.

Šaltiniai

• Tinkham, M. Introduction To Superconductivity. 1st ed. McGraw-Hill, 1995. 454 p. ISBN 0070648786.