Cтраница 2
Механизм сверхпроводимости заключается во взаимодействии электрона с колебаниями решетки, вызывающем ее поляризацию. Это приводит к взаимному притяжению двух электронов и образованию электронной пары. Энергия такой пары определяется величиной энергетической щели, являющейся функцией процессов внут-ридолиыгаго и междолинного рассеяния. Наличие большого числа долин облегчает обмен фоноиами между электронами и тем самым способствует образованию куперовских пар. Увеличение числа междолинных переходов увеличивает температуру перехода в сверхпроводящее состояние. [16]
Однако при выборе квантовой статистики, описывающей данную систему, нужно учитывать не только внутреннюю природу частиц, но и их взаимодействие. Простые соображения, приведенные в начале параграфа, строго справедливы в отсутствие взаимодействия. В случае Не4 имеет место сильное взаимодействие, которое связывает отдельные составные части атома, создавая бозон; в то же время остаточное взаимодействие между атомами сравнительно слабо, что и дает возможность применять статистику Бозе. Аналогично, как мы уже видели в § 1.2, в сверхпроводнике взаимодействие приводит к образованию куперовских пар электронов; эти пары ведут себя практически, как бозоны, и претерпевают конденсацию. Температура сверхпроводящего перехода Тс соответствует температуре конденсации Гв, хотя характер аномалии теплоемкости при Тс ( см. фиг. Таким образом, мы можем считать, что ниже Тс куперовские пары сконденсированы, образуя основное состояние, тогда как остальные электроны находятся на термически возбужденных уровнях системы. [17]
Но существуют два эффекта, уменьшающие роль сил притяжения и усложняющие представление о куперовских парах, возникающих за счет сил Ван-дер - Ваальса. Во-первых, притяжение между данными атомами экранируется другими частицами. Во-вторых, на малых расстояниях притяжение между атомами сменяется отталкиванием. Таким образом, если в жидкости и есть какие-то силы притяжения, то они могут привести к образованию куперовских пар лишь в том случае, если соответствующая волновая функция достаточно мала в области малых расстояний, где притяжение сменяется отталкиванием. [18]
Киржницем я познакомился в середине 50 - х годов у Парийских на Чистых прудах и во время традиционных байдарочных походов, которые организовывали сотрудники теоротдела ФИАН на майские праздники. Я и моя жена - однокашники Ю.Н. Парийского по астрономической группе МГУ, а он - сын Лидии Викторовны и астрофизика-геофизика Николая Николаевича Парийского. Лидия Викторовна долгое время работала в теоротделе и была главным организатором походов и главным хранителем информации о множестве событий, связанных со многими интересными людьми на фоне радикальных изменений в нашей стране. При этом обсуждались самые животрепещущие вопросы бурно развивающихся в эти годы физики и астрофизики: зависимость период-светимость для пульсирующих звезд - цефеид и метод определения с их помощью расстояний до внегалактичесих объектов, син-хротронное излучение Крабовидной туманности - остатка взрыва сверхновой звезды 1054 г., экспериментальное доказательство существования нейтрино и антипротона, создание квантовых генераторов - мазеров в лаборатории и их открытие в космосе, молекулярная природа генетического кода, термоядерное горение вещества в недрах звезд и образование наблюдаемой распространенности химических элементов, запуск первых спутников, посадка аппарата на Луну, Гагарин и начало научных исследований из космоса, теория сверхпроводимости с образованием куперовских пар, теория Великого объединения, первые поиски сигналов от Внеземных цивилизаций, открытие квазаров, гипотеза о существовании кварков - все это и многое другое было сделано всего за десяток лет ( - 1955 - 1965) после нашего окончания университета и после прихода из Горького в ФИАН ( 1954) и очень волновало участников дискуссий у костра. [19]