Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Абрикосов А.А. -> "Методы квантовой теории поля в статической физике" -> 121

Методы квантовой теории поля в статической физике - Абрикосов А.А.

Абрикосов А.А., Горьков Л.П., Ехиельвич Д.И. Методы квантовой теории поля в статической физике — М.: Физматгиз, 1962. — 446 c.
Скачать (прямая ссылка): metodikvantovoyteorii1962.djvu
Предыдущая << 1 .. 115 116 117 118 119 120 < 121 > 122 123 124 125 126 127 .. 129 >> Следующая


В заключение отметим еще раз тот факт, что при выводе мы использовали малость изменения всех величин на расстояниях порядка E0. Поскольку, как легко видеть из (38.13) и (37.19), все величины меняются в общем случае на расстояниях порядка лондоновской глубины проникновения вблизи Tc, а для пиппардовских металлов эта глубина проникновения становится больше E0 только в самой близости от Tc, то область применимости этих уравнений для металлов пиппардовского типа представляет собой очень незначительную окрестность температур вблизи критической температуры перехода. Для металлов лондоновского типа, или промежуточных, эти уравнения справедливы в довольно широкой области температур вблизи Tc. С экспериментальной точки зрения это — весьма интересная область температур, и следует отметить, что уравнения (38.13) приводят к очень хорошему согласию теории с результатами измерений в этой области.

§ 39. Теория сверхпроводящих сплавов

1. Постановка вопроса. Одним из интересных вопросов в теории сверхпроводимости является вопрос о свойствах «сплавов», т. е. сверхпроводников с примесью атомов других элементов и иными нарушениями решетки (Абрикосов и Горьков [68]).

В нормальном состоянии эти дефекты решетки обусловливают так называемое остаточное сопротивление металла. В сверхпроводящем состоянии примеси играют новую роль. Как мы уже указывали, в сверхпроводнике взаимодействие между электронами приводит к установлению определенной пространственной корреляции между ними. В частности, зависимость тех или иных гриновских функций в координатном представлении от своих пространственных аргументов на расстоянии порядка I0 (эффективный размер пары) существенно меняется с переходом металла из нормального 422

ТЕОРИЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ

[гл. VII

в сверхпроводящее состояние. Наличие атомов посторонних элементов или других дефектов решетки приведет к тому, что электроны станут рассеиваться на примесях. Поскольку такое рассеяние происходит случайным образом, на произвольные углы, а рассеивающиеся электроны обладают очень малой длиной волны, то корреляции электронов будут очень чувствительны к актам рассеяния. Иными словами, рассеяние электронов на атомах примесей должно уменьшать пространственную корреляцию между ними.

При очень малых концентрациях роль примесей невелика.

Увеличение концентрации примесей приведет, очевидно, к тому, что радиус корреляции электронов в сверхпроводнике будет уменьшаться. Для достаточно концентрированного сплава роль параметра корреляции перейдет от E0 к длине свободного пробега электронов. При таких концентрациях мы вправе ожидать появления новых характерных свойств у сверхпроводника. Не ставя своей целью в этой книге последовательное изложение теории сверхпроводимости, мы коснемся здесь только одного вопроса — о свойствах сплавов в постоянном слабом магнитном поле. Это позволит нам, однако, в полной мере продемонстрировать своеобразную технику теории поля, чрезвычайно полезную при изучении такого рода объектов.

Выше, в § 37, уже отмечалось, что большинство реальных сверхпроводников в отношении их электромагнитных свойств в слабом поле принадлежит к нелокальному типу («пиппардовскому» и промежуточному). Иными словами, величина тока, возникающего в данной точке сверхпроводника при помещении его в электромагнитное поле, определяется значениями поля в целой окрестности этой точки. Такая нелокальность заложена, конечно, в самой основе теории, базирующейся на идее Купера об образовании связанных электронных пар. Размеры пары обусловливают существование корреляции электронов на расстоянии порядка S0^lO-4 см, которая и проявляется в виде нелокальной связи между полем и током, если поле меняется на расстояниях, существенно меньших S0 (эти расстояния порядка глубины проникновения поля), В обратном, лондоновском, случае поле почти не меняется на расстояниях — S0, существенных в интегральном соотношении (37.3), и может быть вынесено из-под интеграла в точке г. § 39] ТЕОРИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩИХ СПЛАВОВ

423

Соображения, которые были изложены выше, о роли примесей в сверхпроводнике, показывают, что при достаточной концентрации примесей сверхпроводящий сплав должен принадлежать ко второму типу. Поскольку с увеличением числа примесей роль длины корреляции начинает играть величина свободного пробега, то наступает момент, когда этот пробег становится меньше глубины проникновения поля, т. е. возникает лондоновская ситуация.

Прежде чем переходить к дальнейшему, необходимо разъяснить еще следующее обстоятельство. В реальных

сверхпроводниках S0 имеет порядок Ю-4 см. Однако из предыдущего следует, что новые свойства у сверхпроводника наступают при концентрациях, когда длина свободного пробега становится сравнимой с глубиной проникновения

поля, порядок которой есть —Ю-5 см. Чрезвычайно существенно, что эти концентрации еще являются малыми

1%). Дело в том, что при больших концентрациях примеси мы имеем дело, по существу, с новым веществом, свойства которого не имеют ничего общего с исходным сверхпроводником. В частности, меняются свойства элект-рон-фононного взаимодействия и, следовательно, меняется температура сверхпроводящего перехода. Этими изменениями основных свойств решетки можно пренебречь при достаточно малых концентрациях.
Предыдущая << 1 .. 115 116 117 118 119 120 < 121 > 122 123 124 125 126 127 .. 129 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed