Куперівська пара - квазічастинки. що складається з двох електронів. Володіє нульовим спіном і зарядом, рівним подвоєному заряду електрона. Є переносником заряду в надпровідниках. Вперше спаровування електрона було передбачене Леоном Купером в 1956 році.
Модель поляризационного електрон-електронного тяжіння
Мал. 1. Рух електрона в решітці позитивно заряджених іонів
Для простоти розглянемо просту кубічну кристалічну решітку з періодом складається з позитивно заряджених одновалентних іонів з масою і електрон, що рухається з швидкістю Фермі уздовж будь-якої осі симетрії (рис. 1). Більш того, будемо розглядати взаємодію при Коли електрон пролітає між найближчими до нього іонами, ті, в свою чергу, набувають імпульс в напрямку, перпендикулярному руху електрона:
Мал. 2. Схема взаємодії двох рухомих назустріч один одному електронів
Під дією цього імпульсу іони зміщуються так, як показано на рис. 1. При цьому кінетична енергія. яку набуває іон за час взаємодії, переходить в потенційну. Таким чином, за рухомим електроном слід область надлишкового позитивного заряду, який створює негативний (притягає) потенціал для іншого електрона (рис. 2а). Коли в утворену потенційну яму потрапляє інший електрон, то його потенційна енергія знижується і між парою електронів виникають сили тяжіння. При цьому тяжіння виникає тільки тоді, коли електрони рухаються в різні боки (рис. 2б). Крім того, для освіти куперовской пари спини електронів повинні бути протилежними (антипаралельними).
Розглянуте взаємодія носить одновимірний характер. З квантової механіки відомо, що в одновимірному (а також в двомірному) випадку в потенційній ямі завжди утворюється зв'язаний стан (в тривимірному випадку для утворення зв'язаного стану потенційна яма повинна бути досить глибокою). Тому взаємодія електрон-іони (фононна взаємодія) завжди призводить до утворення зв'язаного стану пари електронів, що отримав назву куперовской пари. Оскільки спин у кожної пари дорівнює нулю, пари наближено можна вважати бозе-частинками. здатними утворювати бозе-конденсат. При цьому для розриву однієї куперовской пари необхідно затратити досить значну енергію, оскільки такий розрив супроводжується зміною енергій всіх інших пар, кількість яких макроскопически велике. Дана обставина обумовлена дією принципу Паулі для електронів, що становлять пари: два електрона, що належали розірваної парі, блокують два стану в просторі імпульсів, які більш не дають свого внеску у формування інших пар. З цієї причини і існує щілину в спектрі збуджень системи, що і веде до явища надпровідності.
Для повноцінного пояснення спарювання електронів необхідно користуватися апаратом квантової механіки.
Дивитися що таке "Куперовськие пари" в інших словниках:
Надпровідності - властивість мн. провідників, що складається в тому, що їх електричні. опір стрибком падає до нуля при охолодженні нижче певної критич. темп ри Тк, характерною для даного матеріалу. С. виявлена у більш ніж 25 металеві. елементів, у великого ... ... Фізична енциклопедія
КУПЕРА ЕФЕКТ - об'єднання ел новий провідності в металі в пари (куперовские пари), що приводить до появи надпровідності; передбачений в 1956 амер. фізиком Л. Купером (L. Cooper). К. е. лежить в основі суч. теорії надпровідності. Без урахування К. е. в осн. ... ... Фізична енциклопедія
Надпровідності - cостояние, в яке при низькій температурі переходять деякі тверді електропровідні речовини. Надпровідність була виявлена в багатьох металах і сплавах і в деяких напівпровідникових і керамічних матеріалах, число яких все ... ... Енциклопедія Кольєра
КВАНТОВА ЖИДКОСТЬ - рідина, св ва до рій визначаються квант. ефектами (збереженням рідкого стану до абс. нуля темп ри, надтекучістю, існуванням нульового звуку і ін.). К. ж. явл. гелій рідкий при темп ре, близькою до абс. нулю. Квант. ефекти починають ... ... Фізична енциклопедія
Надплинності - стан квантової рідини, при до ром вона протікає через вузькі щілини і капіляри без тертя. Надтекучість 4Не. Рідкий гелій 4Не стає надтекучим нижче темп ри Tl = 2,17 К, при тиску насичених парів ps = 38,8 мм рт. ст. Свехтекучій 4Не ... ... Фізична енциклопедія
Купера ефект - об'єднання електронів провідності в металі в пари (куперовские пари), що приводить до появи надпровідності; передбачений в 1956 Л. Купером. К. е. лежить в основі сучасної теорії надпровідності. Без урахування К. е. в основному ... ... Велика радянська енциклопедія
Купера ефект - об'єднання вільних електронів в металі в пари (куперовские пари) в результаті їх тяжіння, викликаного коливаннями іонів кристалічної решітки; призводить до появи надпровідності. Передбачений в 1956 Л. Купером. * * * КУПЕРА ЕФЕКТ ... ... Енциклопедичний словник
Тверде тіло - одне з чотирьох агрегатних станів речовини, що відрізняється від ін. Агрегатних станів (рідини (Див. Рідина), Газів, плазми (Див. Плазма)) стабільністю форми і характером теплового руху атомів, що здійснюють малі коливання біля ... ... Велика радянська енциклопедія
Надтекучість - особливий стан квантової рідини (Див. Квантова рідина), перебуваючи в якому рідина протікає через вузькі щілини і капіляри без тертя; при цьому протікає частина рідини володіє рівною нулю ентропією (Див. Ентропія). Єдиним ... ... Велика радянська енциклопедія
Тверде тіло - агрегатний стан в ва, що характеризується стабільністю форми і хар ром теплового руху атомів, до риє здійснюють малі коливання навколо положень рівноваги. Розрізняють крист. і аморфні Т. т. Кристали характеризуються просторів. ... ... Фізична енциклопедія