作者asdxdew (Carried Gas)
看板Physics
标题[问题] 关於Cooper pair的形成
时间Wed Jan 14 20:12:02 2015
先在前面说一下，我是化学系，有些物理相关的概念没学过。最近刚学到超导，看到
Cooper pair，书上的解释感觉不完全，所以上网大概搜寻了一下，我的解释如下，如有
错误麻烦纠正！
当电子靠近晶格时，本身带负电荷，会吸引晶格上的正电荷，使晶格产生变形，提升该区
域的正电荷密度，接着吸引另一个电子靠近，使两电子binding，但其binding energy很
微弱，因两电子相距几百个晶格宽，也因为如此，两电子间的库伦排斥力相当小，进而使
两电子形成Cooper pair
还有看到一些人提到boson，但我对boson,fermi之类的不了解，只有听过这个词XD
如果说跟boson有关联的话，我再去研究一番
上面的解释好像只适用於低温超导，对於高温超导的解释就不太行(晶格振动会破坏两电子
间的binding)，对吗?
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1F：推 yarnball: 1.简单的说 配成cooper pair後 这个cooper pair可以看做 01/14 20:14
2F：→ yarnball: 一个boson 然後温度一低就像boson一样condense 就有大量 01/14 20:15
3F：→ yarnball: 的cooper pair 产称宏观效应 01/14 20:16
4F：→ yarnball: 2. 是的 但也不尽然如此 所谓只是用低温超导 是指整个 01/14 20:16
5F：→ yarnball: BCS 包含电子声子耦合的机制 在某些(宣称)高温超导的模 01/14 20:17
6F：→ yarnball: 型 差异只是在於是甚麽作用力造成电子配对 但是在另一些 01/14 20:18
7F：→ yarnball: 高温超导模型(像是RVB...) 整个picture是几乎快要完全不 01/14 20:18
8F：→ yarnball: 同的 01/14 20:18
9F：→ yarnball: 另外 之所以电子声子耦合无法用在高温超导 跟你说的晶格 01/14 20:22
10F：→ yarnball: 振动破坏binding没关 正是经格振动才会有电子声子耦合 01/14 20:23
11F：→ yarnball: 造成电子之间形成吸引力阿 你可以想像 温度太高的话 晶 01/14 20:24
12F：→ yarnball: 格震得太快 反而没办法让电子之间产生等效的吸引力 01/14 20:24
13F：→ yarnball: (虽然严格说来 排斥力也可能在某些channel产生超导) 01/14 20:32
14F：→ asdxdew: 感谢您的回覆!! 01/15 07:29
15F：→ wohtp: 其实电子-声子耦合的模型，不管怎麽写，电子间一定是斥力 01/15 18:55
16F：→ wohtp: 所以不只「某些模型」，一般上Cooper pair都是由斥力产生的 01/15 18:57
17F：→ wohtp: 至於为什麽...我只能说，反正成对的电子也不喜欢互相靠近， 01/15 19:00
18F：→ wohtp: 就算互相排斥也没什麽大不了的 01/15 19:00
19F：→ wohtp: 高温超导跟传统BCS理论不合：有不少地方啦，但是最直接的问 01/15 19:03
20F：→ wohtp: 题是，你拿BCS理论，代合理范围的参数进去，绝对拿不到那麽 01/15 19:03
21F：→ wohtp: 高的相变温度 01/15 19:04
22F：→ yarnball: 我的意思是 BCS理是电子声子耦合造成的吸引力产生配对 01/15 20:34
23F：→ yarnball: 但是光是电子间的库伦排斥力 就有可能在某些角动量chann 01/15 20:34
24F：→ yarnball: -el产生超导 事实上这这是某些体系的高温超导模型 01/15 20:35
25F：→ yarnball: 高温超导最大的问题不只是因为传统的超导理论没法解释这 01/15 20:35
26F：→ yarnball: 麽高的相变温度 事实上单纯只是改变造成配对的交互作用 01/15 20:36
27F：→ yarnball: 力是甚麽 还是有机会生出很高的相变温度 高温超导的最大 01/15 20:36
28F：→ yarnball: 挑战是 事实上你不是要解释高温超导而已 你是要解释那整 01/15 20:37
29F：→ yarnball: 片相图 01/15 20:37
30F：→ wohtp: 不管耦合项怎麽写都好，结果一定会造成电子之间互相排斥， 01/15 21:22
31F：→ wohtp: 跟库伦力同一个方向 01/15 21:23
32F：→ wohtp: 这也是你说的电磁斥力可以产生pairing的原因啊。 01/15 21:29
33F：→ yarnball: 电子声子交互作用力(在限定频率范围)造成的是电子之间的 01/15 21:46
34F：→ yarnball: 吸引力阿... 01/15 21:46