Chủ YếU khoa học

Vật lý lý thuyết BCS

Vật lý lý thuyết BCS
Vật lý lý thuyết BCS

Video: 5 CÁCH GIẢI CÂU 40 ĐỀ THAM KHẢO TN THPT 2020 (cách 3) 2024, Tháng Chín

Video: 5 CÁCH GIẢI CÂU 40 ĐỀ THAM KHẢO TN THPT 2020 (cách 3) 2024, Tháng Chín
Anonim

Lý thuyết BCS, trong vật lý, một lý thuyết toàn diện được phát triển vào năm 1957 bởi các nhà vật lý người Mỹ John Bardeen, Leon N. Cooper và John R. Schrieffer (tên họ của họ cung cấp BCS chỉ định) để giải thích hành vi của vật liệu siêu dẫn. Các chất siêu dẫn đột ngột mất tất cả điện trở đối với dòng điện khi chúng được làm lạnh đến nhiệt độ gần bằng không tuyệt đối.

Cooper đã phát hiện ra rằng các electron trong chất siêu dẫn được nhóm thành từng cặp, bây giờ được gọi là cặp Cooper và chuyển động của tất cả các cặp Cooper trong một chất siêu dẫn đơn lẻ có mối tương quan với nhau; chúng tạo thành một hệ thống hoạt động như một thực thể duy nhất. Áp dụng một điện áp cho chất siêu dẫn làm cho tất cả các cặp Cooper di chuyển, tạo thành một dòng điện. Khi điện áp được loại bỏ, dòng điện tiếp tục chảy vô thời hạn vì các cặp không gặp phải sự đối lập. Để dòng điện dừng lại, tất cả các cặp Cooper sẽ phải tạm dừng cùng một lúc, một điều rất khó xảy ra. Khi chất siêu dẫn được làm ấm, các cặp Cooper của nó tách thành các electron riêng lẻ và vật liệu trở nên bình thường hoặc không dẫn điện.

Nhiều khía cạnh khác của hành vi của chất siêu dẫn được giải thích bằng lý thuyết BCS. Lý thuyết này cung cấp một phương tiện mà năng lượng cần thiết để tách các cặp Cooper thành các electron riêng lẻ của chúng có thể được đo bằng thực nghiệm. Lý thuyết BCS cũng giải thích hiệu ứng đồng vị, trong đó nhiệt độ mà tính siêu dẫn xuất hiện sẽ giảm nếu các nguyên tử nặng hơn của các nguyên tố tạo nên vật liệu được đưa vào.