Proyecto de Grado SC - Biblioteca Digital Universidad del Valle
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PARES DE COOPER<br />
ANEXOS<br />
ANEXO A<br />
La i<strong>de</strong>a básica <strong>de</strong> que incluso una atracción débil pue<strong>de</strong> obligar a los pares <strong>de</strong><br />
electrones a estar en un estado <strong>de</strong> enlace fue presentado por Cooper en 1956.<br />
Demostró que el mar <strong>de</strong> Fermi <strong>de</strong> electrones es inestable contra la formación <strong>de</strong> al<br />
menos un par ligado, in<strong>de</strong>pendientemente <strong>de</strong> cuán débil es la interacción, siempre<br />
que sea atractivo. Este resultado es consecuencia <strong>de</strong> la estadística <strong>de</strong> Fermi y <strong>de</strong> la<br />
existencia <strong>de</strong>l fondo <strong>de</strong>l océano <strong>de</strong> Fermi, ya que es bien sabido que el problema no<br />
suele ocurrir en la unión <strong>de</strong> dos cuerpos en tres dimensiones hasta que la fuerza <strong>de</strong>l<br />
potencial supera un valor umbral finito [30, 32].<br />
Para ver cómo esta unión se produce, consi<strong>de</strong>ramos un mo<strong>de</strong>lo simple <strong>de</strong> dos<br />
electrones añadido a un mar <strong>de</strong> Fermi a T = 0, con la estipulación <strong>de</strong> que los<br />
electrones extra interactúan unos con otros, pero no con los <strong>de</strong>l mar, salvo por el<br />
principio <strong>de</strong> exclusión. Así, buscamos una función <strong>de</strong> onda <strong>de</strong> dos partículas. Por los<br />
argumentos generales <strong>de</strong> Bloch, esperamos que el estado <strong>de</strong> energía más bajo para<br />
tener un momento <strong>de</strong> cero total, <strong>de</strong> modo que los dos electrones <strong>de</strong>ben tener<br />
momentos igual y opuesto. Esto sugiere la construcción <strong>de</strong> una función <strong>de</strong> onda<br />
orbital <strong>de</strong> la clase<br />
ψ r , r g e . e . <br />
<br />
Teniendo en cuenta la antisimetría <strong>de</strong> la función <strong>de</strong> onda total con respecto al<br />
intercambio <strong>de</strong> los dos electrones, se convierte o bien a una suma <strong>de</strong> productos<br />
124<br />
(8)