作者asdxdew (Carried Gas)
看板Physics
標題[問題] 關於Cooper pair的形成
時間Wed Jan 14 20:12:02 2015
先在前面說一下，我是化學系，有些物理相關的概念沒學過。最近剛學到超導，看到
Cooper pair，書上的解釋感覺不完全，所以上網大概搜尋了一下，我的解釋如下，如有
錯誤麻煩糾正！
當電子靠近晶格時，本身帶負電荷，會吸引晶格上的正電荷，使晶格產生變形，提升該區
域的正電荷密度，接著吸引另一個電子靠近，使兩電子binding，但其binding energy很
微弱，因兩電子相距幾百個晶格寬，也因為如此，兩電子間的庫倫排斥力相當小，進而使
兩電子形成Cooper pair
還有看到一些人提到boson，但我對boson,fermi之類的不了解，只有聽過這個詞XD
如果說跟boson有關聯的話，我再去研究一番
上面的解釋好像只適用於低溫超導，對於高溫超導的解釋就不太行(晶格振動會破壞兩電子
間的binding)，對嗎?
--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 125.230.77.57
※ 文章網址: https://webptt.com/m.aspx?n=bbs/Physics/M.1421237525.A.0D8.html
1F：推 yarnball: 1.簡單的說 配成cooper pair後 這個cooper pair可以看做 01/14 20:14
2F：→ yarnball: 一個boson 然後溫度一低就像boson一樣condense 就有大量 01/14 20:15
3F：→ yarnball: 的cooper pair 產稱宏觀效應 01/14 20:16
4F：→ yarnball: 2. 是的 但也不盡然如此 所謂只是用低溫超導 是指整個 01/14 20:16
5F：→ yarnball: BCS 包含電子聲子耦合的機制 在某些(宣稱)高溫超導的模 01/14 20:17
6F：→ yarnball: 型 差異只是在於是甚麼作用力造成電子配對 但是在另一些 01/14 20:18
7F：→ yarnball: 高溫超導模型(像是RVB...) 整個picture是幾乎快要完全不 01/14 20:18
8F：→ yarnball: 同的 01/14 20:18
9F：→ yarnball: 另外 之所以電子聲子耦合無法用在高溫超導 跟你說的晶格 01/14 20:22
10F：→ yarnball: 振動破壞binding沒關 正是經格振動才會有電子聲子耦合 01/14 20:23
11F：→ yarnball: 造成電子之間形成吸引力阿 你可以想像 溫度太高的話 晶 01/14 20:24
12F：→ yarnball: 格震得太快 反而沒辦法讓電子之間產生等效的吸引力 01/14 20:24
13F：→ yarnball: (雖然嚴格說來 排斥力也可能在某些channel產生超導) 01/14 20:32
14F：→ asdxdew: 感謝您的回覆!! 01/15 07:29
15F：→ wohtp: 其實電子-聲子耦合的模型，不管怎麼寫，電子間一定是斥力 01/15 18:55
16F：→ wohtp: 所以不只「某些模型」，一般上Cooper pair都是由斥力產生的 01/15 18:57
17F：→ wohtp: 至於為什麼...我只能說，反正成對的電子也不喜歡互相靠近， 01/15 19:00
18F：→ wohtp: 就算互相排斥也沒什麼大不了的 01/15 19:00
19F：→ wohtp: 高溫超導跟傳統BCS理論不合：有不少地方啦，但是最直接的問 01/15 19:03
20F：→ wohtp: 題是，你拿BCS理論，代合理範圍的參數進去，絕對拿不到那麼 01/15 19:03
21F：→ wohtp: 高的相變溫度 01/15 19:04
22F：→ yarnball: 我的意思是 BCS理是電子聲子耦合造成的吸引力產生配對 01/15 20:34
23F：→ yarnball: 但是光是電子間的庫倫排斥力 就有可能在某些角動量chann 01/15 20:34
24F：→ yarnball: -el產生超導 事實上這這是某些體系的高溫超導模型 01/15 20:35
25F：→ yarnball: 高溫超導最大的問題不只是因為傳統的超導理論沒法解釋這 01/15 20:35
26F：→ yarnball: 麼高的相變溫度 事實上單純只是改變造成配對的交互作用 01/15 20:36
27F：→ yarnball: 力是甚麼 還是有機會生出很高的相變溫度 高溫超導的最大 01/15 20:36
28F：→ yarnball: 挑戰是 事實上你不是要解釋高溫超導而已 你是要解釋那整 01/15 20:37
29F：→ yarnball: 片相圖 01/15 20:37
30F：→ wohtp: 不管耦合項怎麼寫都好，結果一定會造成電子之間互相排斥， 01/15 21:22
31F：→ wohtp: 跟庫倫力同一個方向 01/15 21:23
32F：→ wohtp: 這也是你說的電磁斥力可以產生pairing的原因啊。 01/15 21:29
33F：→ yarnball: 電子聲子交互作用力(在限定頻率範圍)造成的是電子之間的 01/15 21:46
34F：→ yarnball: 吸引力阿... 01/15 21:46