Hallo,
Ich probiere gerade, die BCS-Theorie der Supraleitung ein wenig qualitativ zu verstehen. Dabei habe ich gelesen, dass Elektronen Paare bilden, die sich wie Bosonen verhalten. Dass sie dazu entgegengesetzen Spin brauchen ist recht einsichtig.
Aber wie funktioniert das? Um überhaupt von der Ausrichtung des Spins reden zu können braucht man ja eine Vorzugsrichtung, z.B. ein äußeres E- oder B-Feld. Reicht da die Wechselwirkung mit den Gitteratomen? oder ist diese Fragestellung unsinnig?
Jetzt hab ich ausserdem gelesen (1), dass die beiden Elektronen entgegengesetzt gleiche Impulse haben. Stimmt das? und wenn ja, wie können sie sich dann als Paar weiterbewegen? zumindest hier sieht das so aus: http://www.chemsoc.org/exemplarchem/entries/igrant/b…
Meiner Vorstellung nach laufen Teilchen mit entgegengesetzten Impulsen auseinander.
Kennt jemand noch Quellen, in denen die BCS-Theorie so beschrieben ist, dass man sie mit nicht alzu viel Quantenmechanischen Grundlagen verstehen kann (Oszillator und Addition von Drehimpulsen verstehe ich gerade noch…)?
Grüße,
Moritz
(1): In einer Prüfungsarbeit eines Physik-Lehramtskandidaten.
Hi,
Aber wie funktioniert das? Um überhaupt von der Ausrichtung
des Spins reden zu können braucht man ja eine Vorzugsrichtung,
Mit der Vorzugsrichtung ist einfach die Quantisierungsachse gemeint.
Jetzt hab ich ausserdem gelesen (1), dass die beiden
Elektronen entgegengesetzt gleiche Impulse haben. Stimmt das?
ja
und wenn ja, wie können sie sich dann als Paar weiterbewegen?
Die Vorstellung der Cooperpaare ist ja auch nur der Versuch ein qm. Phänomen klassisch zu beschreiben. Das daraus abgeleitete Bild der Cooper-Paare hat zwangsläufig ein paar Macken. Eines davon ist z.B., dass sich die Elektronen des Cooper-Paares in unterschiedliche Richtungen bewegen. Da die zugrunde liegende QM jedoch nicht lokal ist, darf man sich daran stören.
Tatsächlich hat man es mit der kohärenten Überlagerung zweier Wellenfunktion zu tun. Wobei die einzelen Funktionen jeweils ein Fermion beschreiben (nämlich die normalen Leitungselektronen) und deren kohärente Überlagerung nun ein Boson beschreibt (nämlich das Cooper-Paar).
Gruß
Oliver
Da die
zugrunde liegende QM jedoch nicht lokal ist, darf man sich
daran stören.
ich meinte natürlich nicht stören.
Hallo,
Die Vorstellung der Cooperpaare ist ja auch nur der Versuch
ein qm. Phänomen klassisch zu beschreiben. Das daraus
abgeleitete Bild der Cooper-Paare hat zwangsläufig ein paar
Macken. Eines davon ist z.B., dass sich die Elektronen des
Cooper-Paares in unterschiedliche Richtungen bewegen. Da die
zugrunde liegende QM jedoch nicht lokal ist, darf man sich
daran stören.
Eine andere Macke ist, wie mir gerade eingefallen ist, dass bei entgegengesetzten Impulsen kein effektiver Ladungstransport stattfinden dürfte 
Tatsächlich hat man es mit der kohärenten Überlagerung zweier
Wellenfunktion zu tun. Wobei die einzelen Funktionen jeweils
ein Fermion beschreiben (nämlich die normalen
Leitungselektronen) und deren kohärente Überlagerung nun ein
Boson beschreibt (nämlich das Cooper-Paar).
Danke für die schnelle Antwort, auch wenn sie mir nicht viel mehr gebracht hat als das Wissen, dass mein Wissen nicht besonders reichhaltig ist *bg*.
Grüße,
Moritz
Hallo,
Jetzt hab ich ausserdem gelesen (1), dass die beiden
Elektronen entgegengesetzt gleiche Impulse haben. Stimmt das?
und wenn ja, wie können sie sich dann als Paar weiterbewegen?
zumindest hier sieht das so aus:
http://www.chemsoc.org/exemplarchem/entries/igrant/b…
Meiner Vorstellung nach laufen Teilchen mit entgegengesetzten
Impulsen auseinander.
Stimmt, dieses Paar besteht nur für sehr kurze Zeit. Dan bilden sich neue Paare.
tschüss
herbert