Principal ciència

Teoria de la BCS física

Teoria de la BCS física
Teoria de la BCS física

Vídeo: Teoría BCS - Superconductividad 2024, Setembre

Vídeo: Teoría BCS - Superconductividad 2024, Setembre
Anonim

La teoria de BCS, en física, una teoria completa desenvolupada el 1957 pels físics nord-americans John Bardeen, Leon N. Cooper i John R. Schrieffer (els seus cognoms inicials que proporcionen la designació BCS) per explicar el comportament dels materials superconductors. Els superconductors perden bruscament tota resistència al flux d’un corrent elèctric quan es refreden a temperatures properes al zero absolut.

Cooper havia descobert que els electrons d'un superconductor s'agrupen en parells, ara anomenats parells de Cooper, i que els moviments de tots els parells de Cooper dins d'un sol superconductor estan correlacionats; constitueixen un sistema que funciona com una sola entitat. L’aplicació d’un voltatge elèctric al superconductor fa que tots els parells de Cooper es desplacin, constituint un corrent. Quan s'elimina la tensió, el corrent continua fluint indefinidament perquè les parelles no s'oposen. Perquè el corrent s’aturi, totes les parelles de Cooper s’haurien d’aturar al mateix temps, un fet molt poc probable. A mesura que s'escalfa un superconductor, els seus parells de Cooper es separen en electrons individuals i el material es torna normal o no produeix conductes.

Molts altres aspectes del comportament dels superconductors són explicats per la teoria BCS. La teoria proporciona un mitjà pel qual l’energia necessària per separar els parells de Cooper als seus electrons individuals es pot mesurar experimentalment. La teoria BCS també explica l'efecte isòtop, en què la temperatura a la qual apareix la superconductivitat es redueix si s'introdueixen àtoms més pesats dels elements que componen el material.