fenomenoloÅ¡ka teorija supravodljivosti - Odjel za fiziku - SveuÄiliÅ¡te ...
fenomenoloÅ¡ka teorija supravodljivosti - Odjel za fiziku - SveuÄiliÅ¡te ...
fenomenoloÅ¡ka teorija supravodljivosti - Odjel za fiziku - SveuÄiliÅ¡te ...
You also want an ePaper? Increase the reach of your titles
YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.
Cooperov par nije trajna ve<strong>za</strong> između dva određena elektrona, privlačenje je rezultat ogromnog<br />
broja kratkotrajnih međudjelovanja s izmjenom količina gibanja među elektronima unutar<br />
duljine koherencije ξ . Kao rezultat tog privlačenja dobijemo povećanu vjerojatnost nalaženja<br />
elektrona sa suprotnim količinama gibanja unutar razdaljine koja određuje veličinu Cooperova<br />
para, ξ . Eksperimentima je opaženo da kad čisti metali prijeđu u supravodljivo stanje opaža se<br />
pad toplinske vodljivosti, to veći što je temperatura niža od kritične temperature metala.<br />
Snižavanjem temperature sve je više elektrona ve<strong>za</strong>no u Cooperove parove, tj. sve je manje<br />
elektrona koji slobodno međudjeluju s kristalnom rešetkom. Zaključuje se da elektroni u<br />
Cooperovim parovima prelaze u stanje u kojem se kroz kristalnu rešetku kreću bez izmjene<br />
energije s okolinom. Nesavršenosti i titranje kristalne rešetke koje raspršuju elektrone u<br />
normalnom stanju ne utječe na Cooperove parove.<br />
Čudno je da titranje rešetke koje dijelom doprinose otpornosti u normalnom stanju su odgovorne<br />
<strong>za</strong> mehani<strong>za</strong>m koji veže elektrone u Cooperove parove što dovodi do prijela<strong>za</strong> u supravodljivo<br />
stanje.<br />
Zato bakar, srebro i zlato koji imaju neznatne titranje rešetke na sobnim temperaturama i zbog<br />
toga su dobri vodiči pri niskim temperaturama ne prelaze u supravodljivo stanje, dok olovo,<br />
živa, itd., tj. relativno slabi vodiči zbog snažnih titranje rešetke na sobnim temperaturama prelaze<br />
u supravodiče na niskim temperaturama.<br />
Supravodljivo stanje je kolektivno stanje Cooperovih parova, konden<strong>za</strong>cija svih Cooperovih<br />
parova u isto kvantno stanje čini da se sistem ponaša kao jedan veliki kvantno mehanički sistem<br />
ili molekula koja je kvantizirana na makroskopskoj skali. Kondenzirano stanje Cooperovih<br />
parova je predstavljeno jednom jedinom valnom funkcijom koja se proteže duž čitavog<br />
volumena uzorka u supravodljivom stanju. Cooperov par je bozon ( imaju spin nula ), pa svi<br />
Cooperovi parovi mogu biti u istom kvantnom stanju <strong>za</strong> razliku od elektrona koji su fermioni i<br />
podvrgavaju se Paulijevu principu isključenja. Posljedica toga što se mnoštvo parova mogu<br />
nalaziti kao bozoni u istom stanju gibanja jest da jedna valna funkcija s određenim valnim<br />
vektorom odnosno valnom duljinom opisuje gibanje parova u makroskopskim područjima<br />
supravodiča. Ova pojava se naziva koherencija vala, <strong>za</strong>hvaljujući specifičnoj valnoj funkciji kod<br />
supravodiča, valovi materije pokazuju koherenciju na makroskopskim udaljenostima. Dokaz<br />
koherencije vala dao je B. Josephson 1962. godine i naziva se Josephsonov efekt.<br />
24
Change language