ФИЗИКА

Разгадка сверхпроводимости заключается в том, что электроны в металле, кроме кулоновского отталкивания, испытывают особый вид взаимного притяжения, которое в сверхпроводящем состоянии преобладает над отталкиванием. В результате электроны проводимости объединяются в так называемые куперовские пары. Электроны, входящие в такую пару, имеют противоположно направленные спины. Поэтому спин пары равен нулю, и она представляет бозон. Бозоны склонны накапливаться в основном электрическом состоянии, из которого их сравнительно трудно перевести в возбуждённое состояние. Следовательно, куперовские пары, придя в согласованное движение, остаются в этом состоянии неограниченно долго. Такое согласованное движение пар и есть ток сверхпроводимости.

Поясним сказанное. Электрон, движущийся в металле, деформирует (поляризует) состоящую из положительных ионов кристаллическую решётку. В результате этой деформации электрон оказывается окружённым «облаком» положительного заряда, перемещающимся по решётке вместе с электроном. Электрон и окружающее его облако представляют собой положительно заряженную систему, к которой будет притягиваться другой электрон. Таким образом, ионная решётка играет роль промежуточной среды, наличие которой приводит к притяжению между электронами.

В куперовские пары объединяются не все электроны проводимости. Расстояние между электронами пары велико, примерно 10-6 м. Примерно 106 пар заметно перекрываются, т.е. занимают общий объём.

к к к