Взгляд на сверхпроводимость от Артура Фролова и Станислава Кравченко
Автор: Артур Фролов Дата: 24.10.2018 10:33
Явление сверхпроводимости было открыто Хейке Камерлинг-Оннесом 8 апреля 1911 года, и непосредственно с этой даты перед исследователями встали две естественные задачи - теоретически объяснить происходящий фазовый переход в проводнике с падением электрического сопротивления до нуля, и использовать в инженерных конструкциях и устройствах это явление. Авторы слегка коснутся первой задачи, над которой бились лучшие физики-теоретики прошлого века. Как этапы решения этой задачи мы отмечаем теорию Бардина-Куппера-Шриффера, в которой революционным образом для того времени было открыто образование квантово связанных пар электронов, складывающихся в свободные бозоновые облака носителей заряда внутри кристаллической решетки проводника. По своей сути, более общее явление бозонификации любых квантовомеханических объектов описано в краткой статье одного из авторов этой заметки. Бозоны, состоящие из пары электронов, обладают принципиально удобными свойствами для переноса зарядов, они могут занимать сколь угодно малый объём и занимать одинаковые квантовые уровни, в отличие от частиц-фермионов, их составляющих. Однако квантовая запутанность пар Куппера разрушается при любом взаимодействии его со случайной частицей проводника, особенно важно, что колебания кристаллической решетки металла при высоких температурах не оставляют физического пространства внутри проводника для существования необходимой для сверхпроводимости электронной жидкости. Иное дело, при низких температурах, появляются области пространства, куда колебания решетки физически не достают. Решить такую теоретическую задачу пытались советские физики Гинзбург и Ландау, но уравнения получались громоздкими, и со множеством эмпирических параметров. Авторы данной заметки шли параллельным путем. Первоначально была взята формула зависимости энергии частицы (ядра атома решетки) от температуры проводника и связи между атомами рассматривались, как механические пружины (уравнение 4), при этом условием образования областей сверхпроводимости было принято, что амплитуда колебаний атома в решетке L должна быть меньше половины расстояния между атомами этой же решетки (формула 5). Интересный момент возник в том, что теория предсказала, что критическая температура перехода в сверхпроводящее состояние не зависит от массы ядра атома. Условием лишь является одновременное существование в проводнике и свободных электронов, и уже спаренных электронов (то есть лучшими сверхпроводниками являются трех- и более валентные металлы). На этом классический подход зашел в тупик, и далее можно было бы повторить путь Гинзбурга-Ландау, если бы авторы не вспомнили, что кристаллическая решетка металла это то самое место, где классическая физика встречается с квантовой механикой, а волновая функция это потенциальная энергия квантовомеханического объекта, отклонившегося от своего классического нулевого положения в пространстве. Авторы сделали следующий шаг, и получили уравнение 6, где в левой части стоит кинетическая энергия тепловой частицы, а в правой предел её потенциальной энергии для соблюдения условий сверхпроводимости, выраженный волновой функцией для одного аргумента (координаты пространства), т.к. время в данном процессе нас не интересует. Такая статическая формула показывает критическую температуру сверхпроводимости выраженную через расстояние между атомами в решетке проводника (которое можно также выразить через плотность металла исследуемого образца). Данное уравнение хорошо согласуется с фактическими экспериментальными данными. Например, для трехвалентных Al, Ga, In при их решетках соответственно 143, 140, 160 критические температуры составляют 1.2К, 1.05К и 3.35К. Т.о. следует отметить, что поиск более высоких температур для сверхпроводимости металлов можно свести к поиску как можно более удельно легких трех- и более валентных металлов и сплавов.
skype: noo.inc ICQ 478359410
Общество управления правами Noo Inc.
Новинки
Ми зустрiнемось на перехрестi...
автор слов Асса Норт
музыка Артур Фролов
исп. Артур Фролов
Любая война ведется за умы и сердца тех, кого невозможно купить. Именно поэтому мы победим.
Небесна Сотня
автор слов А.Фролов
музыка неизвестен
исп. Артур Фролов
Не восстав, не можешь быть свободным, дважды все равно не умирать. Шли они в порыве благородном, рабством честь боялись замарать...
Какая странная весна...
автор слов А.Фролов
музыка А.Фролов
исп. Артур Фролов
Есть то, что неподвластно времени и расстоянию, все сущее живет его влиянием...
Гладиатор...
автор слов А.Фролов
музыка А.Фролов
исп. Артур Фролов
Где жизнь и смерть на грани тонкой - не приживаются подонки...
Дождемся рассвета...
автор слов Г.Тихоновская
музыка А.Фролов и Таня Ша
исп. Артур Фролов
Дана нам всем такая радость, что не с чем, в-принципе, сравнить. С полетом птицы, с водопадом вселенская нас вяжет нить...
Ой, козаче...
автор слов А.Фролов
музыка А.Фролов и Таня Ша
исп. Алена Львова
Ты не знаешь, это нотки веселья? Иль любви долгожданные крылья?..
Слеза
автор слов А.Фролов
музыка А.Фролов
исп. Алена Львова
Если тебя кто-то ждет- это уже немало, подумай, идти ли вперед, иль хотя бы прикрыть забрало...
Баллада
автор слов А.Фролов
музыка А.Фролов
исп. А.Фролов
По следу героя идут браконьеры - секрет не открою - опять злу нет меры...
Марш небожителей
автор слов А.Фролов музыка народная
исп. А.Фролов и А.Львова
Мгновенна вспышка искры божье ужасную прорезывает тьму, на злых ведь только внешне мы похожи. Зачем? - Вот этого никак я не пойму!...
Welcome to my life...
автор слов А.Фролов
автор музыки А.Фролов
исп. А.Фролов
Порой боюсь расплющить веки - тренд очевиден - здесь мельчают человеки...
Будильник
автор слов А.Фролов
автор музыки А.Фролов и В.Куперштейн
исп. А.Фролов
Увы, кругом такая жуть - восстань и сделай что-нибудь!
Пиратская
автор слов В.Высоцкий
автор музыки В.Высоцкий
исп. Godfather
Вы откуда в рогатых шлемах? - Э, братан, какая проблема?
Шербургзкие зонтики
автор слов Артур Фролов
автор музыки Мишель Легран
исп. Airin и Godfather
Между нами вечность, но тебя я жду, даже в бесконечность за тобой пойду...
Я молилась богам...
авторы слов Жанна Грек и Артур Фролов
авторы музыки Вячеслав Куперштейн и Артур Фролов
исп. Светлана Алыпова (Airin)
Не знал он истин - и действительно, откуда? Сместилось равновесие израненного чуда...
Как хорошо побыть шмелем...
автор слов Артур Фролов
авторы музыки Вячеслав Куперштейн и Артур Фролов
исп. Артур Фролов (Godfather)
Кто-то бросил монетку. И я получился...Ну зачем же так метко. Срезаны крыльца?
Ах, молоденький поручик
автор слов Артур Фролов
авторы музыки Вячеслав Куперштейн и Артур Фролов
исп. Наталья Парижева (Nataly)
Не тройка с бубенцами, пусть звон гусарских шпор - не голова с кустами, помягче приговор...
По шороху шагов (женская)
автор слов Артур Фролов
авторы музыки Вячеслав Куперштейн и Артур Фролов
исп. Наталья Парижева (Nataly)
Эти женские судьбы, такие похожие, мы б конечно могли бы - просто мы толстокожие...
Сказка о Царевне Лягушке
автор слов Артур Фролов
авторы музыки Вячеслав Куперштейн и Артур Фролов
исп. Артур Фролов
Как много тех, кто молча ждут, когда в них стрелы попадут...
Падший ангел (народная)
автор слов Артур Фролов
авторы музыки Вячеслав Куперштейн и Артур Фролов
исп. Артур Фролов
Черный бархат, кружева - здесь ли сходка красная, да вот искорка жива, моя ненапрасная?..
Спаси и сохрани (песня революции)
автор слов Артур Фролов
авторы музыки Вячеслав Куперштейн и Артур Фролов
исп. Unona и Godfather
Нестройными рядами булыжник баррикад, мы созидаем сами - свой рай, свой личный ад...
Я б мог мир перевернуть... (божественная)
автор слов Артур Фролов
авторы музыки Вячеслав Куперштейн и Артур Фролов
исп. Артур Фролов
Энергия во мне такая, что где там сотне Хиросим...
Milky Way (колыбельная)
автор слов Артур Фролов
авторы музыки Вячеслав Куперштейн и Артур Фролов
исп. Godfather
Нечасто доброе увидишь, попробуй - вечности коснись...
Полюбы, мэнэ, Мыша...
автор слов Neformat Music
авторы музыки Neformat Music
исп. Godfather
Михал Михалыч, за тобой пришли - лежачего не бьем - встань
и одень для мозга костыли...
(Поплавскому М.М. посвящается)
Игла. Эпизод последний.
автор слов Артур Фролов
автор музыки Игорь Роговец
исп. Артур Фролов
Кто мы? Чуть шторм усилится, чуть упадет иль вырастет температура -
и жизнь иссякнет, неустойчива белковая структура...
Баллада о защитнике неба.
автор слов Артур Фролов
авторы музыки Вячеслав Куперштейн и Артур Фролов
исп. Артур Фролов
Песня посвящена героям, отстоявшим страну в жесточайшей битве с врагом,
ветеранам Великой Отечественной войны.
Песня о хорошем.
автор слов Артур Фролов
автор музыки Вячеслав Куперштейн
исп. Артур Фролов
Мы не ценим друг друга, лишь позже скорбим...
А становится туго - виски теребим.
