超统一场与协变电磁学引论

超统一场与协变电磁学引论

c m/ M

R 

（1.179）

1

3/ 2 kT p eA / p ² e/ 2m σB eA⁰





_c

 



0

当两电子间的作用距离r  R₁时，利用（1.172 ）就能够解释低温超导

状态下电子成对现象，详细论证见§1.8‘库珀电子对’的成因。

当两电荷的作用距离小到真空极化电荷发生部分重叠，此时有

d²V

dx²

dV

dx

2

2

1

2

1

2

4

2 R R²x

 R R x  R V  k x V （1.180）













1









由此也可得到低温超导状态下核力作用势能和作用力分别是

2

2

krR/rR²/2r²

c

r

V  cxe^{kxRxR x /2} 

e

1

1

（1.181）

²/2r²



²

c

R R

r

e^{krR/rR}

1

1

F  V   r 1kr  

（1.182）







r³

r²



§1.8 ‘库珀电子对’的成因

1911年荷兰物理学家H²卡末林²昂内斯发现汞在温度降至4.2K

附近时突然进入一种新状态，其电阻小到实际上测不出来，汞在低温

时的这一新状态他称为超导态。以后又发现许多其他金属也具有超导

电性。低于某一温度出现超导电性的物质称为超导体。超导体有很多

独特的性质，超导体进入超导态时，其电阻率实际上等于零。从电阻

不为零的正常态转变为超导态的温度称为超导转变温度或超导临界温

H

T

度，用表示。对处于超导态的超导体。当外加磁场大于某一量值

c

c

时，超导体将从超导态将转变为正常态。如果超导体内的电流强度超

I

过某一量值时，超导体也会由超导态转变为正常导体。J²巴丁、

c

L²N²库珀和 J²R²施里弗三人于 1957 年建立了关于超导态的微观

BCS 理论，该理论认为超导电性的起因是费米面附近的电子之间存在

着通过交换声子而发生的吸引作用，由于这种吸引作用，费米面附近

的电子两两结合成对叫‘库珀对’。

在超导状态下，超导体内的两自由电子间存在有吸引作用形成‘库

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