Понятие о сверхпроводимости

 

Эффект сверхпроводимости заключается в скачкообразном исчезновении сопротивления при очень низких температурах (см. рис. 9.12).

Температура, при которой происходит этот переход, называется критиче­ской температурой Т_к (см. рис. 9.13).

Слабое магнитное поле не проникает в сверхпроводник: его магнитная проницаемость m=0. Сильное внешнее магнитное поле В>В_к разрушает сверхпроводящее состояние. То же происходит от силь­ного тока, проходящего через сверхпроводник.

Теорию сверхпроводимости создали Бардин, Купер, и Шриффер (теория БКШ). Ее суть следующая. Электрон немного притягивает к себе соседние положительные атомы решетки. Электрон и деформированная решетка создают положительную систему, к которой притягивается второй электрон. Наиболее выгодный режим создается, когда два электрона вращаются по кругу вокруг деформированной по­ложительной области решетки (см. рис. 9.13).

Рис. 9.12. а) Зависимость удельного сопротивления ρ от температуры для некоторых металлов. б) Зависимость критического магнитного поля Вк от температуры сверхпроводника.

 

Рис.9.13. Куперовская пара электронов вращается вокруг

слегка деформированной области решетки

Такие пары электронов называют Куперовскими парами. Эта пара движется в поле как единая частица. Энергия связи пары ΔЕ~10^-2эВ. Поэтому при kT~10^-2эВ Куперовские пары разрушаются и сверхпроводимость исчезает.