Supraleitung

Zusammenfassung

In einem Metall, das einem elektrischen Feld ausgesetzt ist, findet im normalleitenden Zustand durch Streuung von Leitungselektronen an Phononen und Gitterfehlern ein Energieaustausch zwischen den Leitungselektronen und dem Kristallgitter statt. Hierdurch kommt es im Metall zur Ausbildung eines elektrischen Widerstandes, der mit einem Energieverlust beim Ladungstransport verknüpft ist. Für den elektrischen Widerstand gilt in diesem Fall angenähert die Matthiesensche Regel (s. Gl.(3.115)). Sie besagt, daß sich der spezifische Widerstand zusammensetzen läßt aus einem Anteil, der durch Elektronenstreuung an Phononen bedingt ist und mit sinkender Temperatur abnimmt, und einem Anteil, der durch Elektronenstreuung an Gitterfehlern hervorgerufen wird und von der Temperatur praktisch unabhängig ist. Dieser zweite Anteil, den man auch als spezifischen Restwiderstand bezeichnet, tritt im normalleitenden Zustand bei sehr tiefen Temperaturen allein in Erscheinung. Er ist um so kleiner, je weniger Gitterfehler im Kristall vorhanden sind.