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, что cогласно релятивистской мифологии "гравитационное линзирование - это физическое явление, связанное с отклонением лучей света в поле тяжести. Гравитационные линзы обясняют образование кратных изображений одного и того же астрономического объекта (квазаров, галактик), когда на луч зрения от источника к наблюдателю попадает другая галактика или скопление галактик (собственно линза). В некоторых изображениях происходит усиление яркости оригинального источника." (Релятивисты приводят примеры искажения изображений галактик в качестве подтверждения ОТО - воздействия гравитации на свет)
При этом они забывают, что поле действия эффекта ОТО - это малые углы вблизи поверхности звезд, где на самом деле этот эффект не наблюдается (затменные двойные). Разница в шкалах явлений реального искажения изображений галактик и мифического отклонения вблизи звезд - 1011 раз. Приведу аналогию. Можно говорить о воздействии поверхностного натяжения на форму капель, но нельзя серьезно говорить о силе поверхностного натяжения, как о причине океанских приливов.
Эфирная физика находит ответ на наблюдаемое явление искажения изображений галактик. Это результат нагрева эфира вблизи галактик, изменения его плотности и, следовательно, изменения скорости света на галактических расстояниях вследствие преломления света в эфире различной плотности. Подтверждением термической природы искажения изображений галактик является прямая связь этого искажения с радиоизлучением пространства, то есть эфира в этом месте, смещение спектра CMB (космическое микроволновое излучение) в данном направлении в высокочастотную область. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution