Ana Bilim

BCS teorisi fiziği

BCS teorisi fiziği
BCS teorisi fiziği

Video: Meissner Etkisi Basit Olarak Nedir ? #süperiletkenlik 2024, Eylül

Video: Meissner Etkisi Basit Olarak Nedir ? #süperiletkenlik 2024, Eylül
Anonim

BCS teorisi, fizikte, süper fizikçi malzemelerin davranışını açıklamak için 1957'de Amerikalı fizikçiler John Bardeen, Leon N. Cooper ve John R. Schrieffer (BCS adını veren soyadları) tarafından geliştirilen kapsamlı bir teori. Süperiletkenler mutlak sıfıra yakın sıcaklıklara soğutulduklarında bir elektrik akımının akışına karşı tüm direnci aniden kaybederler.

Cooper, bir süperiletkendeki elektronların şimdi Cooper çiftleri olarak adlandırılan çiftler halinde gruplandığını ve tek bir süperiletken içindeki tüm Cooper çiftlerinin hareketlerinin ilişkili olduğunu keşfetmişti; bunlar tek bir varlık olarak işlev gören bir sistemdir. Süper iletkene bir elektrik voltajı uygulanması, tüm Cooper çiftlerinin hareket etmesine ve bir akım oluşturmasına neden olur. Gerilim çıkarıldığında, çiftler herhangi bir karşıtlıkla karşılaşmadığı için akım süresiz olarak akmaya devam eder. Akımın durması için, tüm Cooper çiftlerinin aynı anda durdurulması gerekecektir, bu çok nadir bir durumdur. Bir süperiletken ısıtıldığında, Cooper çiftleri ayrı elektronlara ayrılır ve malzeme normal olur veya süper iletken olmaz.

Süperiletkenlerin davranışının diğer birçok yönü BCS teorisi ile açıklanmaktadır. Teori, Cooper çiftlerini kendi elektronlarına ayırmak için gereken enerjinin deneysel olarak ölçülebileceği bir yol sağlar. BCS teorisi ayrıca, malzemeyi oluşturan elementlerin daha ağır atomları sokulursa süperiletkenliğin ortaya çıktığı sıcaklığın düşürüldüğü izotop etkisini de açıklar.