Мне было интересно, может ли напряженность поля пробоя для эффекта Мейснера быть связана с эффектом Зеемана? Я вижу, что последний (наряду с эффектом Штарка) больше похож на экранирование электронов, но будет ли влияние на плотность состояний из-за уменьшения вырождения коррелировать с критической напряженностью поля, которая помещает сверхпроводник II рода в фаза с квантованными вихрями?
Вихревую фазу можно понимать двумя разными способами (конечно, строго эквивалентными): энергия поверхности (экранирует ли сверхпроводник (СК) магнитное поле) против энергии объема (надежна ли сверхпроводящая фаза) или лондоновской длины проникновения. по сравнению с длиной когерентности Гинзбурга-Ландау. Вихрь пробивает КА, когда поверхностная энергия становится меньше объемной (короче говоря, поверхность становится проницаемой для магнитного поля). На картине масштаба длины вихрь начинает вступать в игру, когда лондоновская длина проникновения становится больше, чем длина когерентности. Затем куперовские пары, имеющие размер длины когерентности, должны приспособиться к новой ситуации с частью магнитной энергии в объеме. Так они начинают формировать вихревую решетку, поскольку она энергетически выгодна фазе СК.
И длина Лондона, и длина когерентности действительно могут зависеть от эффекта Зеемана, но здесь главная проблема: эффект Зеемана действительно мал по сравнению с так называемым орбитальным эффектом (отвечающим, если хотите, за силу Лоренца). Способ убить орбитальный эффект состоит в том, чтобы сделать систему квазидвумерной и приложить внешнее магнитное поле в плоскости системы. Другой способ — использовать так называемые соединения с тяжелыми фермионами. Обе системы убивают орбитальный эффект: первая, потому что сила Лоренца перпендикулярна магнитному полю и, следовательно, направлена за пределы 2D-системы, вторая, потому что электроны настолько тяжелы, что магнитному полю трудно их перемещать. Напротив, эффект Зеемана в простых моделях не зависит от ориентации и массы.
Итак, в заключение, вы можете модифицировать эффект Мейснера, когда эффект Зеемана становится важным, но сначала вам нужно найти подходящую ситуацию, чтобы игнорировать орбитальный эффект.
Если я правильно помню, в квазидвумерных системах эффект Мейснера гасится сильным эффектом Зеемана отчасти по причине, которую вы назвали (расщепление электронного уровня). NB: эффект Зеемана обычно называют парамагнитным эффектом в исследованиях конденсированных сред. Тем не менее, по этому поводу до сих пор ведутся споры. Кажется, это зависит от множества эффектов (примеси, геометрия соединения, зонная структура, симметрия параметра порядка, ...). Поэтому я предпочитаю не давать вам некоторые ссылки.
PS: этот ответ может завершить то, что сказал Крис Гериг. Я могу сказать коротко: когда эффект Зеемана выходит на сцену сверхпроводимости, все становится полным беспорядком! Но это радует и всех физиков: как убрать эту грязную комнату - это вызов :-) !
Думаю, нет; эффект Зеемана здесь не играет роли, так как он только расщепляет энергетические уровни атомов. Но здесь (в теории эффекта Мейснера Гинзбурга-Ландау) мы имеем только фазовые переходы и производимые поверхностные токи. В частности, сверхпроводимость естественным образом вписывается в калибровочную теорию, независимую от энергетического расщепления атома.
ВСК
Колин Макфол