Бардина - Купера - Шриффера модель

БАРДИНА - КУПЕРА - ШРИФФЕРА МОДЕЛЬ (БКШ модель), микроскопическая теория сверхпроводимости. Создана Дж. Бардином, Л. Купером и Дж. Шриффером в 1956 году (Нобелевская премия по физике, 1972). Описывает термодинамические, кинетические и магнитные свойства (теплоёмкость, теплопроводность, поглощение ультразвука, микроволновое поглощение, Мейснера эффект, изотопический эффект и др.) многих сверхпроводников. В основе теории лежит Купера эффект, согласно которому два электрона с противоположными спинами и энергией вблизи ферми-поверхности образуют связанное состояние (куперовскую пару) при сколь угодно слабом притяжении между ними. В модели БКШ куперовское спаривание проявляется в сверхпроводящих корреляциях между электронами с противоположными спинами на расстояниях, обычно во много раз превышающих среднее расстояние между электронами. Куперовские пары образуют бозе-конденсат (смотри Бозе - Эйнштейна конденсация) и приобретают свойство сверхтекучести. Сверхпроводимость в модели БКШ объясняется сверхтекучестью электронной жидкости. Куперовским парам свойственна квантовая когерентность во всём объёме сверхпроводника. Это приводит к возникновению в сверхпроводящих системах макроскопических квантовых явлений.

При разрыве куперовской пары образуются электронные или дырочные возбуждения. Минимальная энергия, необходимая для создания отдельного возбуждения, определяет энергетическую щель в спектре возбуждений сверхпроводника. При абсолютном нуле температуры все электроны проводимости образуют куперовские пары. С увеличением температуры число куперовских пар уменьшается, а число возбуждений растёт. При определённой (характерной для данного сверхпроводника) критической температуре все куперовские пары оказываются разрушенными и сверхпроводящие свойства исчезают.

Ю. С. Бараш.