Glavni znanost

BCS teorija fizika

BCS teorija fizika
BCS teorija fizika

Video: Prof. Mladen Pavicic, NUKLEARNA FIZIKA 1, Predavanja iz fizike, 2014-30-1, Sveuciliste u Zagrebu 2024, Rujan

Video: Prof. Mladen Pavicic, NUKLEARNA FIZIKA 1, Predavanja iz fizike, 2014-30-1, Sveuciliste u Zagrebu 2024, Rujan
Anonim

BCS teorija, u fizici, sveobuhvatna teorija koju su 1957. razvili američki fizičari John Bardeen, Leon N. Cooper i John R. Schrieffer (njihova prezimena inicijala daju oznaku BCS) kako bi objasnili ponašanje supravodljivih materijala. Superprevodnici naglo gube sav otpor protoku električne struje kad se ohlade na temperature blizu apsolutne nule.

Cooper je otkrio da su elektroni u superprevodniku grupirani u parove, koji se danas zovu Cooper parovi, i da su pokreti svih Cooper-ovih parova unutar jednog superprovodnika korelirani; oni čine sustav koji funkcionira kao jedinstvena cjelina. Primjena električnog napona u supravodiču uzrokuje pomicanje svih Cooper-ovih parova koji čine struju. Kad se napon ukloni, struja i dalje neprekidno teče jer parovi ne nailaze na protivljenje. Da bi struja prestala, svi Cooperovi parovi morali bi istovremeno biti zaustavljeni, što je vrlo malo vjerojatna pojava. Kako se supravodičić zagrijava, njegovi se Cooper parovi razdvajaju na pojedine elektrone, a materijal postaje normalan, ili neprovodljiv.

BCS teorija objašnjava mnoge druge aspekte ponašanja superprovodnika. Teorija pruža sredstva pomoću kojih se energija potrebna za odvajanje Cooper-ovih parova u njihove pojedinačne elektrone može eksperimentalno mjeriti. BCS teorija također objašnjava efekt izotopa, pri kojem se temperatura pri kojoj se pojavljuje superprovodnost smanjuje ako se uvode teži atomi elemenata koji čine materijal.