Perechea Cooper este o quasiparticolă. constând din doi electroni. Are o rotație zero și o sarcină egală cu dublul încărcării electronului. Este un purtător de sarcină în supraconductori. Pentru prima dată, perechea de electroni a fost prezisă de Leon Cooper în 1956.
Modelul polarizării electron-electron atracție
Fig. 1. Propunerea unui electron în rețeaua de ioni încărcați pozitiv
Pentru simplitate, ia în considerare o simplă rețea cristalină cubică cu o perioadă constând dintr-un monovalent încărcat pozitiv ioni de masă și de electroni care se deplasează de viteza Fermi a lungul oricărei axe de simetrie (Fig. 1). Mai mult decât atât, vom lua în considerare interacțiunea la Când electronul zboară între ionii apropiați de el, aceștia, la rândul lor, dobândesc un impuls într-o direcție perpendiculară pe mișcarea electronului:
Fig. 2. Schema de interacțiune a doi electroni care se deplasează unul spre celălalt
Sub acțiunea acestui impuls, ionii sunt deplasați așa cum se arată în Fig. 1. În acest caz, energia cinetică. care ionul dobândește în timpul interacțiunii, se transformă într-unul potențial. Astfel, în spatele electronului în mișcare este o regiune de sarcină excesivă, care creează un potențial negativ (atrăgător) pentru un alt electron (Fig.2a). Când un alt electron intră în canalul potențial rezultat, energia sa potențială scade și forțele atractive apar între o pereche de electroni. În acest caz, atracția apare numai atunci când electronii se mișcă în direcții diferite (figura 2b). În plus, pentru a forma o pereche Cooper, rotirile electronilor trebuie să fie opuse (antiparalel).
Interacțiunea este unidimensională. Din mecanica cuantică se știe că unidimensional (precum și în bidimensională) caz, potențialului bine este realizată întotdeauna legat de stat (în cazul unei potențiale bine tridimensionale trebuie să fie suficient de adânc pentru a forma o stare de legat). Prin urmare, interacțiunea electron-ion (interacțiunea electron-fonon) conduce întotdeauna la formarea unui stat legat de perechea de electroni, cunoscut sub numele de perechi Cooper. Deoarece rotația fiecărei perechi este zero, perechile pot fi considerate aproximativ ca particule Bose. capabile să formeze un condens Bose. Astfel, pentru o pereche de decalaj Cooper trebuie să consume un decalaj de energie relativ mare, cum ar fi însoțită de schimbări în energiile tuturor celorlalte perechi, numărul de care este macroscopic mare. Această situație se datorează acțiunii principiul de excluziune pentru electroni care constituie perechi: două perechi de electroni rupte care aparține, două starea de bloc în spațiu impuls care nu mai dau contribuția la formarea perechilor rămase. Din acest motiv, există un decalaj în spectrul de excitație al sistemului, ceea ce duce la fenomenul de superconductivitate.
Pentru o explicație completă a cuplării electronilor, este necesar să se folosească aparatul de mecanică cuantică.
Vedeți ce "perechi Cooper" se află în alte dicționare:
SUPERCONDUCTIVITATE - proprietatea multora. conductori, constând în faptul că lor electrice. Rezistența scade brusc la zero când se răcește sub o anumită valoare critică. temperatura Tc, care este caracteristică acestui material. C. găsite în mai mult de 25 de metalice. elemente, în general ... ... Enciclopedie fizică
COOPER EFFECT - asocierea de noi e-conducție în metal la perechea (perechi Cooper), ceea ce duce la apariția supraconductibilitatii; prezis în 1956 amer. fizicianul L. Cooper. K. e. se află în baza modernă. teoria superconductivității. Fără KE. în baza ... ... Enciclopedie fizică
SUPERCONDUCTIVITATEA este o stare în care unele substanțe conducătoare de electricitate solide trec la o temperatură scăzută. Supraconductivitatea a fost găsită în multe metale și aliaje și în unele materiale semiconductoare și ceramice, numărul cărora este ... ... Enciclopedia Collier
QUANTUM LIQUID este un lichid care este legat de un roi de un cuantum. (conservarea stării lichide la zero absolută a temperaturii, superfluiditatea, existența sunetului zero etc.). K. K. g. yavl. heliu lichid la un tempo aproape de abs. zero. Quant. efecte încep ... ... Enciclopedie fizică
Suprafluiditatea este starea unui lichid cuantic, când curge prin fante înguste și capilare fără frecare. Suprafluiditate 4He. Lichidul heliu 4He devine superfluid sub temperatura Tl = 2,17 K, la o presiune saturata de vapori ps = 38,8 mm Hg. Art. Suveran 4He ... ... Enciclopedie fizică
Efectul Cooper - combinația de electroni de conducere într-un metal în perechi (perechi Cooper), conducând la apariția superconductivității; prezis în 1956 de către L. Cooper. K. e. se află la baza teoriei moderne a superconductivității. Fără KE. cea mai mare parte ... ... Marea Enciclopedie Sovietică
Efectul Cooper este unificarea electronilor liberi într-un metal în perechi (perechi Cooper), ca urmare a atracției lor cauzată de vibrațiile ionilor de cristale cristaline; conduce la apariția superconductivității. Previzionat în 1956 de către L. Cooper. * * * COUPER EFFECT ... ... Dicționar enciclopedic
corp solid - una din cele patru stări de agregare a unei substanțe diferite de alte stări de agregare (lichid (A se vedea Fluid), gaz plasmă (A se vedea Plasma) ..) Stabilitatea formei și caracterul mișcării termice a atomilor, execută oscilații mici despre ... ... Enciclopedia sovietică Mare.
Superfluiditatea este o stare specială a unui lichid cuantic, în care lichidul curge prin fante înguste și capilare fără frecare; în timp ce partea care curge din lichid are entropie zero (vezi entropia). Singura enciclopedie sovietică
Un solid - stare de agregare în Insulele, caracterizate printr-o formă stabilă și caracteristică a mișcării termice a atomilor rom, secară pentru a face mici oscilații în jurul pozițiilor lor de echilibru. Distingeți crista. și amorfă T. t. Cristalele au fost caracterizate prin spații. ... ... Enciclopedia fizică
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: