BCS teoria

BCS teoria,

mikroskopowa teoria nadprzewodnictwa.

Opiera się na modelu zakładającym, że: 1) w stanie nadprzewodzącym elektrony przewodnictwa metalu tworzą tzw. pary Coopera, tj. pary elektronów o jednakowych, lecz przeciwnie skierowanych pędach i spinach; 2) oddziaływanie wiążące między elektronami tworzącymi pary Coopera jest związane z oddziaływaniem elektronów przewodnictwa z fononami i powoduje, że ich energia jest nieco niższa niż energia elektronów przewodnictwa metalu w stanie normalnym; obniżenie energii par Coopera poniżej energii elektronów przewodnictwa w metalu prowadzi do powstania przerwy energ.; koncentracja par Coopera tłumaczy najbardziej niezwykłe cechy nadprzewodników, tj. całkowity zanik oporu elektrycznego (ze względu na brak oddziaływania z fononami i defektami sieci krystalicznej) oraz efekt Meissnera–Ochsenfelda czyli wypychanie pola magnetycznego z nadprzewodników. Do najważniejszych osiągnięć teorii BCS należą: 1) przewidzenie istnienia przerwy energ. oraz określenie związku jej szerokości z temperaturą kryt. nadprzewodnika; poprawność tych przewidywań została potwierdzona doświadczalnie; 2) wyprowadzenie wzoru określającego związek temperatury kryt. nadprzewodnika z parametrem opisującym oddziaływanie elektronów z fononami; 3) wyprowadzenie poprawnej zależności elektronowego ciepła właściwego metali w stanie nadprzewodzącym od temperatury.

Pewne przybliżenia zastosowane przy wyprowadzeniu teorii BCS są nieprawdziwe dla nadprzewodników wysokotemperaturowych. Teoria BCS została ogłoszona 1957 przez J. Bardeena, L. Coopera i J.R. Schrieffera, którzy 1972 otrzymali za to Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki.