Utama sains

Fizik teori BCS

Fizik teori BCS
Fizik teori BCS

Video: Silibus Baru, Tingkatan 5 Dah Kena Belajar Kuantum?? Biar Betul?? 2024, September

Video: Silibus Baru, Tingkatan 5 Dah Kena Belajar Kuantum?? Biar Betul?? 2024, September
Anonim

Teori BCS, dalam fizik, teori komprehensif yang dikembangkan pada tahun 1957 oleh ahli fizik Amerika John Bardeen, Leon N. Cooper, dan John R. Schrieffer (nama keluarga mereka yang memberikan sebutan BCS) untuk menjelaskan tingkah laku bahan superkonduktor. Superconduktor tiba-tiba kehilangan semua rintangan terhadap aliran arus elektrik apabila mereka disejukkan ke suhu berhampiran sifar mutlak.

Cooper telah menemui bahawa elektron dalam superkonduktor dikelompokkan dalam pasangan, sekarang disebut pasangan Cooper, dan bahawa pergerakan semua pasangan Cooper dalam satu superkonduktor berkorelasi; mereka membentuk sistem yang berfungsi sebagai satu entiti. Penerapan voltan elektrik ke superkonduktor menyebabkan semua pasangan Cooper bergerak, yang merupakan arus. Apabila voltan dikeluarkan, arus terus mengalir selama-lamanya kerana pasangan tidak menghadapi penentangan. Agar arus berhenti, semua pasangan Cooper harus dihentikan pada masa yang sama, kejadian yang sangat tidak mungkin berlaku. Semasa superkonduktor dipanaskan, pasangan Coopernya dipisahkan menjadi elektron individu, dan bahan menjadi normal, atau tidak berfungsi.

Banyak aspek lain dari tingkah laku superkonduktor dijelaskan oleh teori BCS. Teori ini menyediakan kaedah di mana tenaga yang diperlukan untuk memisahkan pasangan Cooper menjadi elektron masing-masing dapat diukur secara eksperimen. Teori BCS juga menjelaskan kesan isotop, di mana suhu di mana superkonduktiviti muncul dikurangkan jika atom unsur-unsur yang lebih berat membentuk bahan diperkenalkan.