Cтраница 2
Следует также упомянуть о ряде интересных соотношений между электрическими, тепловыми и магнитными свойствами металлов, которые за последние годы были установлены Я. Г. Дорфманом и его сотрудниками, но которые еще ждут своего квантового истолкования. Вопрос о механизме сверхпроводимости остается, однако, покамест невыясненным несмотря на ряд интересных попыток. [16]
Этот факт, в связи с выяснившейся обратимостью перехода металлов при критической температуре в сверхпроводящее состояние, лег в основу термодинамической теории сверхпроводимости, в которой переход металлов в сверхпроводящее состояние рассматривается как фазовый переход и которая позволила количественно связать между собой магнитные и тепловые характеристики сверхпроводников. Однако полного объяснения механизма сверхпроводимости с точки зрения электронной теории до сих пор не дано. [17]
Такада и Уемура [1743] рассмотрели различные механизмы, которые могут привести к сверхпроводимости в инверсионном слое на поверхности InAs, и показали, что существенную роль могут играть акустические плазмоны в системах, где электроны заполняют несколько подзон, характеризующихся различными эффективными массами ( см. также разд. Позднее Такада [1736] отметил, что плазменный механизм сверхпроводимости возможен как в двумерной, так и в трехмерной электронной системе. В другой работе [1739] Такада вычислил температуру сверхпроводящего перехода в системе электронов инверсионного слоя на поверхности ( 100) Si, к которой приложено одноосное давление. Ханке и Келли [697, 698, 931] определили критическую температуру сверхпроводящего перехода в системе электронов на поверхности ( 111) Si, приняв во внимание кроме электрон-плазмонного также электрон-фононное взаимодействие и межподзонные переходы. [18]
Ферми-газа и приводится теория электропроводности металлов. Рассматриваются термоэлектронная эмиссия, теплопроводность металлов, термоэлектрические явления, проводимость полупроводников, разъясняется механизм сверхпроводимости. Излагаются основные факты, касающиеся прохождения тока через электролиты и ионизованные газы; формулируются законы электролиза, определяется электропроводность растворов, разъясняется работа гальванических элементов, влияние объемного заряда на силу тока в диоде; вводится понятие температуры заряженных частиц и описываются их диффузия и возникновение самостоятельного электрического разряда в газах. [19]
Существуют два направления поисков веществ с высокими критическими температурами. Первое из них основано на использовании возможностей обычного механизма сверхпроводимости, второе связано с поиском новых высокотемпературных механизмов сверхпроводимости. [20]
Механизм сверхпроводимости соединений, образующихся из переходного и непереходного элементов, в настоящее время еще неясен. Возможно, что сверхпроводимость этих соединений обусловлена совокупностью упругих и магнитных взаимодействий; не исключено также, что она может быть обусловлена совершенно иным механизмом. Однако, какова бы ни была ее природа, совершенно очевидно, что сверхпроводимость, вероятно, является весьма общим явлением - значительно более общим явлением, чем ферромагнетизм. Возможно, что для очень чистых металлов при очень низких температурах сверхпроводимость всегда является основным состоянием металлов, если только они не становятся ферромагнитными или не приобретают свойства диэлектриков. [21]
Последние годы были временем активной работы в рассмотренной нами области, и еще большая активность ожидается в будущем. Как из рога изобилия, созданного высоким искусством химиков-органиков, появляются соединения с новыми электрическими свойствами. Открытие сверхпроводимости в более нем одном типе ИРС значительно расширило перспективы определения механизма сверхпроводимости и, следовательно, синтеза соединений с более высокой температурой сверхпроводящего перехода. Синтез соединений, которые ведут себя как квазиодномерные и квазидвумерные системы, открыл обширное поле деятельности для теоретиков, которые теперь могут найти точное решение проблемы переноса. Большие масштабы приняло использование машинного моделирования, которое становится ведущим направлением, например, при изучении аморфных твердых тел, где движение носителей имеет прыжковый характер. Продолжающееся развитие лазерной техники, позволяющей получать короткие импульсы излучения с точно определенной длиной волны, сделало возможным возбуждение конкретных внутренних мод и изучение их скоростей релаксации; измеряются однородные ширины линий и разрабатываются механизмы такого уширения. [22]
В то же время высказывалось предположение, что экситоны в полупроводниках могут способствовать возникновению сверхпроводимости. Вспомним, что сверхпроводимость в металлах вызывается притягивающим парным взаимодействием между электронами через посредство фононов. Бардин высказали предположение, что для электронов в тонких металлических слоях, нанесенных на полупроводящую подложку, возможно притягивающее парное взаимодействие через виртуальные экситоны в полупроводнике. Аналогичный эк-ситонный механизм сверхпроводимости [18] привлекался для объяснения недавно обнаруженного почти полного диамагнетизма в термически закаленном хлориде меди и закаленном под давлением сульфиде кадмия при температурах до 300 К. Утверждения о роли экситонов в этих необыкновенных явлениях, встречающихся в некоторых работах, представляются чисто умозрительными. Ясно, однако, что возможность бозе-конденсации и экситонной сверхпроводимости и дальше будет возбуждать умы специалистов по зике твердого тела. [23]
Четкий и окончательный ответ на этот вопрос еще не получен. Сам термин экситонный механизм сверхпроводимости принадлежит В. Л. Гинзбургу, внесшему большой вклад в разработку проблемы высокотемпературной сверхпроводимости. [24]