Kapitel 6 Supraleitung

376 Kapitel 6 Supraleitung
Elektron-Phonon-Wechselwirkung
1950/51 wurde von Fröhlich und von Bardeen eine Wechselwirkung von Elektronen
über Gitterschwingungen vorgeschlagen:
formale Beschreibung:
e − − e − -Wechselwirkung über Austausch virtueller Phononen:
virtuelles Phonon (T =0):
Wellenvektor q ph
Energie ω q
Impulserhaltung:
⃗ k1 + ⃗ k 2 = ⃗ k ′ 1 + ⃗ k ′ 2
Abb. 6.35: Schematische Darstellungder
e − e − -Wechselwirkung über Austausch virtueller
Phononen
anschaulich:
- e − zieht positiv geladenen Ionenrümpfe an
→ erzeugt eine Ladungspolarisationswolke (aus pos. Ionen)
- ein durch das Gitter laufendes e − zieht Ladungspolarisationswolke hinter sich her
- aufgrund der wesentlich größeren Masse der Ionenrümpfe erfolgt die Bewegung
der Polarisationswolke zeitlich retardiert
(dynamischer Effekt !!)
- ein zweites e − wird von der Polarisationswolke angezogen
→ Gitter vermittelt attraktive Wechselwirkung zwischen zwei e −
(Retardation ermöglicht Überwindung der Coulomb-Abstoßung)
Abb. 6.36: Schematische Darstellungder Anziehungzweier Elektronen über e − -Phonon-
Wechselwirkung