电脑桌面
添加小米粒文库到电脑桌面
安装后可以在桌面快捷访问

超导微观机制VIP免费

超导微观机制_第1页
1/10
超导微观机制_第2页
2/10
超导微观机制_第3页
3/10
超导微观机制 经典理论对超导电性产生的原因无法解释。在量子论建立不久,F.伦敦就指出,超导环内的磁通是量子化的。因此,超导电性是宏观世界的量子现象。1962 年,实验证实磁通是量子化的。 同位素效应 所谓同位素效应是指超导体的临界温度依赖于同位素质量的现象。1950 年英国 H.弗罗利希指出,金属中电子通过交换声子(点阵振动)可以产生吸引作用。他预言超导体的临界温度与同位素的质量之间存在一定的关系。所谓“临界温度”,就是导体从正常导电状态变为超导电状态时的转变温度。果然,弗罗里希的预言得到了实验的证实。 1950 年麦克斯韦(E.Maxwell)和雷诺(C.A.Rayhold)各自独立圣测量了水银同位素的临界转变温度。 实验发现:TC∝М-1/2,其中 М 为同位素质量。 同位素效应把晶格振动(其量子称为声子)与电子联系起来了,它告诉人们电子 -声子的相互作用与超导电性密切相关。 弗罗利希经过分析后认为,同位素之间的电子分布状态是相同的,而原子质量是不同的,那么,超导电性会不会与晶格原子的性质有关呢?也许,超导的出现(即电阻的消失)是由于电子和晶格原子的相互作用才产生的吧!那么,电子和晶格原子是怎样互相作用的呢?弗罗里希对这一问题一筹莫展,无能为力。 p2 p1′vfyp p1 p2′ q 2Δ 占满 空带 EF 占满 能隙 空带 EF T=0K 下的正常态和超导态电子能谱 超导能隙(energy gap of superconductors) 实验证明,超导态的电子能谱与正常态不同,在费密能 EF(最低激发态与基态之间)附近出现了一个半宽度为 Δ 能量间隙。Δ≈10-3~10-4eV。如上图 拆散一个电子对(库珀对)产生两个单电子至少需要能隙宽度 2Δ 的能量。热运动可以拆散电子对产生单电子。能隙的存在使得在温度 T 远低于临界温度 Tc 时,超导体中单电子(正常电子)的数目按 exp(-2Δ/kT)变化。这就导致超导体的电子比热容和热导率按温度指数规律变化。当电磁波(微波或远红外线)的频率足够高(hν≥2Δ)时,同样可以激发出单电子。此时超导体会强烈地吸收电磁波。在以超导体为一个电极的隧道结中,当结电压足够高(V≥Δ/e)时,大量的电子对被拆散,形成单电子参与隧道过程,使隧道电流在 V=Δ/e处突然上升,若隧道结的两个电极都是超导体,能隙为 Δ1、Δ2,则在 V=(Δ1+Δ2)/e处突然上升。这些现象都证明能隙的存在,并可用来测定能隙值 2Δ。 库珀电子对 1956 年,L.N.库珀(L.N.Cooper)从理论上证明了...

1、当您付费下载文档后,您只拥有了使用权限,并不意味着购买了版权,文档只能用于自身使用,不得用于其他商业用途(如 [转卖]进行直接盈利或[编辑后售卖]进行间接盈利)。
2、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。
3、如文档内容存在违规,或者侵犯商业秘密、侵犯著作权等,请点击“违规举报”。

碎片内容

超导微观机制

确认删除?
VIP
微信客服
  • 扫码咨询
会员Q群
  • 会员专属群点击这里加入QQ群
客服邮箱
回到顶部