又有超导区,称为混合念。Hc2(O)Hcl(0)Tc图1.2第二类超导体相图T§1.3Bcs理论简介§1.3.1BCS理论1957年,巴丁(Bardeen)、库柏(cooper)和斯瑞费(s砌髋r)等人基于同位素效应、超导能隙等重要实验结果,建立了被誉为“自量子论发展以来对理论物理最重要的贡献之一”的超导电性微观理论~BcS理论。作为一种微观理论,BcS理论不但可以导出在它之前就已发展起来的伦敦理论、帅阜师范人学硕十学位论文金兹堡一朗道理论,而且可以解释唯象理论所不能解释的实验现象。BCs理论认为超导相的建立是电子状态有序化的结果。超导的物理图像是:波矢空间中费米面附近的电子发生“凝聚”,两两结合成对(称为库柏对)。尽管电子之间的直接库仑作用力为排斥力,但由于晶格屏蔽和正电荷的集结效应,在费米面附近动量大小相等方向相反、自旋方向亦相反的两电子问通过交换虚声子能够产生微弱的净吸引互作用,从而形成束缚电子对。形成库柏对后,系统的能量降低,从而导致单电子态与超导态之间有能隙产生。在有限温度下,热激发会破坏一些电子对内部的吸引相关性,温度越高,被拆散的电子对数目就越高,而未被拆散的电子对内部的吸引力也减弱,到某一极限温度时,电子对全部被拆散,能隙为零,超导电性也随之消失,这个温度就是超导临界温度Z。§1.3.2BCS理论的主要结论BCs理论成功地解释了传统超导体的基本性质,其主要结论如下。1.临界温.茛根据Bcs理论,在零磁场下,超导临界温度由下式给出:%扎m出。exp[一赢]n·,其中Ⅳ(o)表示正常态费米能级上的单电子态密度,国。和%分别是德拜频率和电子一声子耦合常数(库柏对问相互作用强度)。2.能隙零温时的超导能隙为△(o)乏砌。exp|一赢{㈦z,(1.1)式与(1.2)式的比值给出趔:I.76(1.3)kt这是一个普适常数。实验表明,这个结果对于多数传统超导体近似成立,6
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