超统一场与协变电磁学引论

超统一场与协变电磁学引论

珀对’，其形成机制可用无发散的电场作用力来解释。由（1.172 ）无

发散电场作用力公式知，超导体内费米面附近两自由电子间存在的电

场作用力应是

e²

4₀r

R R

r

²/2r²



₂



²

e^R/rR

1

1

F 

1 

(1．183)





r²

F r  0

 ₀

由

可得到两电子间电场作用力的平衡作用距离

1

2

r  R R²4R²

(1．184)

0



1



25

M  60m 110

对于临界温度为 10°K 超导体，若其原子的质量

。

p

在超导状态下，由（1.175 ）可估算出

34

31

2c m 2310⁸1.0510

3kT_cM

9.110

110

7

R 



 4.5910 m

(1．185)

1

23

25

31.3810 10

R  R

显然，在超导状态下，有

简化为

，此时两自由电子间的电场作用力可

1

e²

4₀r

R

²/2r²



₂



²

e^R

1

1

F 

1

(1．186)





r²

r  R

r  R

两电子间的平衡作用距离不再是 ₀，而是 ₀。

1

r  R

根据(1 ．186)式，当超导体中两自由电子间的作用距离时，

1

两电子间是引力作用，在引力作用下两电子就可形成“库珀对”，此时

r  R

超导体处于超导态。当两自由电子间作用距离时，两电子间是斥

1

力作用，不能形成“库珀对”，此时超导体处于正常态。



若在超导体外加有电磁场，在超导状态下，则有

A

c m/ M

R 

1

(1．187)

3/ 2 kT p eA / p ² e/ 2m σB eA⁰





_c

 



0

r

显然，如果两电子之间的作用距离为已知，通过改变两作用电子的

R

平衡作用距离 ₁，也会使超导体在超导态和正常态之间出现转换。从

R

（1 ．187 ）式易看出， ₁是随外磁场强度增加而减小，当 ₁减小到

R

B

r

小于超导体内两自由电子间的作用距离时，超导态中两自由电子间

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