к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Бардина - Купера - Шриффера модель

БАРДИНА-КУПЕРА-ШРИФФЕРА МОДЕЛЬ (модель БКШ) - теория сверхпроводимости кристаллич. твёрдых тел, основанная на представлении о сверхтекучести куперовских пар электронов (см. Купера эффект). Создана Дж. Бардином (J. Bardeen), Л. Купером (L,. Cooper), Дж. Шриффером (J. Schrieffer) в 1957. Теория рассматривает гамильтониан, учитывающий исключительно притяжение между электронами с равными по величине и противоположно направленными импульсами и антипараллельными спинами, характеризуемое одной положит. константой связи g. Гамильтониан 111999-277.jpg электронов в модели БКШ, записанный с помощью операторов вторичного квантования, имеет вид

111999-278.jpg

где 111999-279.jpg - энергия невзаимодействующих электронов, 111999-280.jpg - операторы рождения и уничтожения электронов с определ. импульсом 111999-281.jpgи проекцией спина111999-282.jpg 111999-283.jpg , V - объём системы.

Задача об определении осн. состояния системы с таким модельным гамильтонианом, как показал H. H. Боголюбов, решается точно. Имеется неск. методов решения ур-ний теории БКШ: преобразование Боголюбова, метод спиновой аналогии и др. Система ур-ний для Грина функций сверхпроводящей системы в модели БКШ наз. ур-ниями Горькова.

Зависимость энергии 111999-284.jpg фермиевских квазичастиц (возбуждений относительно осн. состояния) от импульса р в модели БКШ имеет вид

111999-285.jpg

где 111999-286.jpg и 111999-287.jpg - скорость и импульс частиц на ферми-поверхности, а энергетическая щель 111999-288.jpg является осн. характеристикой сверхпроводящих свойств системы. Такой энергетич. спектр удовлетворяет критерию сверхтекучести (миним. значение111999-290.jpg отлично от нуля), т.е. металл с соответствующим электронным спектром является сверхпроводящим.

111999-289.jpg

Темп-рную зависимость энергетич. щели 111999-291.jpg в модели БКШ см. на рис. Появление энергетич. щели в теории БКШ является результатом неустойчивости вырожденной ферми-системы (с притяжением между частицами) по отношению к образованию связанных состояний парами частиц, находящихся в импульсном пространстве вблизи ферми-поверхности и обладающих нулевым суммарным импульсом, орбитальным моментом и спином (куперовское или БКШ-спаривание). Величину111999-292.jpg можно рассматривать как энергию связи пары. Характерный размер пары 111999-293.jpg. БКШ-спаривание не сводится просто к образованию связанного состояния двух частиц. Оно представляет собой чисто коллективное явление в вырожденной ферми-системе и происходит даже при сколь угодно слабом притяжении между частицами. Такое спаривание означает появление корреляции в движении частиц, находящихся на расстоянии111999-294.jpgдруг от друга, намного превосходящем ср. расстояние между частицами.

При нулевой температуре величина энергетич. щели равна 111999-295.jpg , где 111999-296.jpg - плотность состояний частиц вблизи ферми-поверхности, т - эфф. масса электрона. Если притяжение между электронами обусловлено фрелиховским взаимодействием, то величина характерной энергии111999-297.jpg где 111999-298.jpg - дебаевская частота. Неаналитичность зависимости 111999-299.jpg означает, что в модели БКШ, рассматривая притяжение как возмущение, нельзя получить осн. состояние сверхпроводящей системы из осн. состояния невзаимодействующих электронов ни в каком порядке теории возмущений.

Модель БКШ даёт описание перехода в сверхпроводящее состояние как фазового перехода второго рода в рамках теории. Роль параметра порядка в теории сверхпроводимости играет энергетич. щель111999-300.jpg.
Вблизи сверхпроводящего перехода щель 111999-301.jpg стремится к нулю пропорционально 111999-302.jpg, причём температура перехода Tс связана с 111999-303.jpg соотношением 111999-304.jpg.

На основе модели БКШ была построена первая последовательная теория сверхпроводимости, давшая объяснение на микроскопич. уровне ряду кинетич. и термодинамич. эффектов в сверхпроводниках (скачку теплоёмкости, Мейснера эффекту, изотопическому эффекту и др.). Несмотря на то что модель БКШ весьма условно отражает сложный характер взаимодействия квазичастиц в металле, для нек-рых металлов, напр. Sn, теория БКШ даёт хорошее количественное согласие с экспериментом.

Модель БКШ хорошо обоснована для вырожденного, почти идеального ферми-газа со слабым притяжением между частицами. В этой связи модель БКШ иногда наз. моделью слабой связи. Моделью БКШ часто наз. также аналогичные модели со спариванием, при к-ром оказывается не равным нулю момент (как в сверхтекучем 3He) или импульс пары.

Литература по Бардина - Купера - Шриффера модели

  1. Боголюбов H. H., Толмачев В. В., Ширков Д. В., Новый метод в теории сверхпроводимости, M., 1958;
  2. Абрикосов А. А., Горьков Л. П., Дзялошинский И. E., Методы квантовой теории поля в статистической физике, M., 1962;
  3. Киттель Ч., Квантовая теория твердых тел, пер. с англ., M., 1967;
  4. Шриффер Дж., Теория сверхпроводимости, пер. с англ., M., 1970;
  5. Анималу Квантовая теория кристаллических твердых тел, пер. с англ., M., 1981;
  6. Frohlich H., Interaction of electrons with lattice vibrations, "Proc. Roy. Soc., Ser. A.", 1952, v. 215, p. 291;
  7. Соореr L. N., Bound electron pairs in a degenerate Fermi gas, "Phys. Rev.", 1956, v. 104, p. 1189,
  8. Bardeen J., Cooper L., Shrieffer J., Theory of superconductivity, там же, 1957, v. 108, p. 1175.

А. Э. Мейерович

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

Знаете ли Вы, почему "черные дыры" - фикция?
Согласно релятивистской мифологии, "чёрная дыра - это область в пространстве-времени, гравитационное притяжение которой настолько велико, что покинуть её не могут даже объекты, движущиеся со скоростью света (в том числе и кванты самого света). Граница этой области называется горизонтом событий, а её характерный размер - гравитационным радиусом. В простейшем случае сферически симметричной чёрной дыры он равен радиусу Шварцшильда".
На самом деле миф о черных дырах есть порождение мифа о фотоне - пушечном ядре. Этот миф родился еще в античные времена. Математическое развитие он получил в трудах Исаака Ньютона в виде корпускулярной теории света. Корпускуле света приписывалась масса. Из этого следовало, что при высоких ускорениях свободного падения возможен поворот траектории луча света вспять, по параболе, как это происходит с пушечным ядром в гравитационном поле Земли.
Отсюда родились сказки о "радиусе Шварцшильда", "черных дырах Хокинга" и прочих безудержных фантазиях пропагандистов релятивизма.
Впрочем, эти сказки несколько древнее. В 1795 году математик Пьер Симон Лаплас писал:
"Если бы диаметр светящейся звезды с той же плотностью, что и Земля, в 250 раз превосходил бы диаметр Солнца, то вследствие притяжения звезды ни один из испущенных ею лучей не смог бы дойти до нас; следовательно, не исключено, что самые большие из светящихся тел по этой причине являются невидимыми." [цитата по Брагинский В.Б., Полнарёв А. Г. Удивительная гравитация. - М., Наука, 1985]
Однако, как выяснилось в 20-м веке, фотон не обладает массой и не может взаимодействовать с гравитационным полем как весомое вещество. Фотон - это квантованная электромагнитная волна, то есть даже не объект, а процесс. А процессы не могут иметь веса, так как они не являются вещественными объектами. Это всего-лишь движение некоторой среды. (сравните с аналогами: движение воды, движение воздуха, колебания почвы). Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМА

Форум Рыцари теории эфира


Рыцари теории эфира
 26.10.2020 - 07:16: СОВЕСТЬ - Conscience -> РАСЧЕЛОВЕЧИВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА. КОМУ ЭТО НАДО? - Карим_Хайдаров.
26.10.2020 - 06:50: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ЭКОЛОГИЯ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
26.10.2020 - 06:49: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> Биологическая безопасность населения - Карим_Хайдаров.
26.10.2020 - 06:48: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
25.10.2020 - 16:00: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Проблема народного образования - Карим_Хайдаров.
25.10.2020 - 15:54: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ПРАВОСУДИЯ.НЕТ - Карим_Хайдаров.
25.10.2020 - 15:49: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
24.10.2020 - 18:58: ТЕОРЕТИЗИРОВАНИЕ И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ - Theorizing and Mathematical Design -> ФУТУРОЛОГИЯ - прогнозы на будущее - Карим_Хайдаров.
24.10.2020 - 18:56: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Фурсова - Карим_Хайдаров.
24.10.2020 - 12:09: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> СВИНСТВО СВИНОГО ГРИППА - Карим_Хайдаров.
24.10.2020 - 12:08: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> КОМПЬЮТЕРНО-СЕТЕВАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ ДЛЯ ВСЕХ - Карим_Хайдаров.
24.10.2020 - 06:02: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.

Bourabai Research - Технологии XXI века Bourabai Research Institution