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Supraleitung

  • Gerd CzychollEmail author
Chapter

Zusammenfassung

Das Kapitel gibt eine Einführung in die Theorie der Supraleitung. Nach einer Zusammenstellung der wichtigsten experimentellen Befunde wird gezeigt, dass eine effektive anziehende Wechselwirkung zweier Leitungselektronen in Festkörpern existieren kann. Dazu wird der Hamilton-Operator der Elektron-Phonon-Wechselwirkung (Fröhlich-Modell) mittels einer kanonischen Transformation umgeformt, so dass eine effektive Elektron-Elektron-Wechselwirkung resultiert, die attraktiv sein kann. Dann wird gezeigt, dass eine anziehende Wechselwirkung zwischen zwei Elektronen zu den gebundenen Zuständen eines Cooper-Paares führen kann. Das BCS-Modell enthält eine derartige anziehende Wechselwirkung zwischen allen Elektronen in einem gewissen Bereich um die Fermi-Energie. Das BCS-Modell wird mittels einer Entkopplung nach anomalen (Paar-)Erwartungswerten und einer anschließenden Bogoljubov-Transformation näherungsweise gelöst. Sodann wird der stromtragende Zustand eines Supraleiters diskutiert und gezeigt, dass dabei der Strom direkt proportional zum Vektorpotential ist. Ausgehend von diesem Ansatz für die Stromdichte kann im Rahmen der London-Theorie der Meißner-Effekt beschrieben werden. Als weitergehende phänomenologische Theorie der Supraleitung wird auch die Ginzburg-Landau-Theorie ausführlich beschrieben. Schließlich werden noch Tunnel-Effekte in Supraleitern besprochen und erklärt.

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland 2017

Authors and Affiliations

  1. 1.Institut für Theoretische PhysikUniversität BremenBremenDeutschland

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