Principal ştiinţă

Teoria fizicii BCS

Teoria fizicii BCS
Teoria fizicii BCS
Anonim

Teoria BCS, în fizică, o teorie cuprinzătoare dezvoltată în 1957 de fizicienii americani John Bardeen, Leon N. Cooper și John R. Schrieffer (inițialele prenumelui care furnizează denumirea BCS) pentru a explica comportamentul materialelor supraconductoare. Superconductorii pierd brusc toată rezistența la curgerea unui curent electric atunci când sunt răciți la temperaturi aproape zero.

Cooper a descoperit că electronii dintr-un superconductor sunt grupați în perechi, numite acum perechi Cooper și că mișcările tuturor perechilor Cooper dintr-un singur superconductor sunt corelate; ele constituie un sistem care funcționează ca o entitate unică. Aplicarea unei tensiuni electrice la supraconductor face ca toate perechile Cooper să se miște, constituind un curent. Când tensiunea este înlăturată, curentul continuă să curgă la nesfârșit, deoarece perechile nu întâlnesc nicio opoziție. Pentru ca curentul să se oprească, toate perechile Cooper ar trebui oprite în același timp, o situație foarte puțin probabilă. Pe măsură ce un superconductor se încălzește, perechile sale de Cooper se separă în electroni individuali, iar materialul devine normal sau nu este supraconductor.

Multe alte aspecte ale comportamentului supraconductorilor sunt explicate prin teoria BCS. Teoria furnizează un mijloc prin care energia necesară pentru a separa perechile Cooper în electronii lor individuali poate fi măsurată experimental. Teoria BCS explică, de asemenea, efectul izotopului, în care temperatura la care apare superconductivitatea este redusă dacă se introduc atomi mai grei ai elementelor care compun materialul.