![]() |
![]() |
|
![]() | ![]() |
Открытие сверхпроводимости и сверхтекучести. Куперовские пары Поразительный эффект резкого спадания сопротивления ртути до нуля при температуре, близкой к абсолютному нулю, был открыт голландским физиком Хейке Камерлинг-Оннесом (1853–1926) в 1911 году. Он первым в истории достиг перехода гелия в жидкое состояние, который происходит при атмосферном давлении при температуре По современным представлениям, сформулированным в теории Бардина–Купера–Шриффера (БКШ) в 1956 году, сверхпроводимость — это макроскопический квантово-статистический эффект, возникающий из-за образования так называемых куперовских пар. Куперовские пары — это связанные состояния двух электронов, которые возникают в результате специфического взаимодействия электронов и колебательных возбуждений кристаллической решетки — фононов. Существенной особенностью куперовских пар является их нулевой суммарный спин (спины двух электронов компенсируются), поэтому на них не распространяется принцип запрета Паули. В результате куперовские пары могут накапливаться в низшем энергетическом состоянии, соответствующем нулевому импульсу, образуя так называемый бозе-эйнштейновский конденсат. Частицы конденсата не могут обмениваться энергией с остальными электронами и с ионами кристаллической решетки, поскольку это запрещают законы сохранения энергии и импульса. В итоге мы получаем жидкость, состоящую из куперовских пар и способную перемещаться сквозь кристаллическую решетку без потерь энергии. Сверхтекучесть была открыта в 1938 году Петром Леонидовичем Капицей (1894–1984) в жидком гелии-3 при температурах ниже Первооткрыватели сверхпроводимости и сверхтекучести, а также авторы теорий этих явлений были удостоены в общей сложности четырех Нобелевских премий по физике: Камерлинг-Оннес — в 1913 году, Капица — в 1978 году, Бардин, Купер и Шриффер — в 1972 году, а Ландау — в 1962-м. <<К предыдущему эксперименту | Квантовая теория | К следующему эксперименту>> |
|