Почему не все металлы становятся сверхпроводниками при понижении температуры окружающей среды?

Алюминий становится сверхпроводником при температуре ниже 1,91 К. Но я совершенно уверен, что не все металлы проявляют сверхпроводимость даже при понижении температуры до нанокельвина или ниже. Почему не все металлы становятся сверхпроводниками?

За исключением лития, одновалентные металлы не становятся сверхпроводящими (щелочи, чеканные металлы). Что-то связанное с простой поверхностью Ферми.
@ mithusengupta123 Знаете ли вы, что каждый материал, как правило, имеет энергию связанного состояния ниже энергии Ферми, что соответствует эффективному потенциалу притяжения, впервые данному Купером. В соответствии с этим сверхпроводящее состояние существует для всех материалов при температуре ниже определенной критической температуры, а значение Tc зависит от свойств материала.
@Amanpawar - ну, есть требования к поверхности Ферми и электронно-ионному взаимодействию, чтобы там действительно был привлекательный эффективный потенциал. Для многих реальных металлов на самом деле нет чистого потенциала притяжения, допускающего образование куперовских пар.
@JonCuster Конечно, для эффективного привлекательного потенциала есть требования. И эти требования выполняются ниже Tc. Просто нужно достичь такой температуры, чтобы достичь сверхпроводящего состояния. Может быть, для этих металлов значение Tc ниже "nK" порядка, кто знает!
Нет никакой гарантии, что спаривание вообще должно произойти в реальных материалах.
Возможно, что даже такие хорошие металлы, как золото и медь, обладают сверхпроводимостью, но при слишком низких температурах. Для других металлов с магнитным порядком, таких как железо, сверхпроводимость не возникает ни при какой температуре. Хотя кто знает, что происходит, когда температура настолько низка, что начинает иметь значение длина волны де Бройля ядер!

Ответы (1)

На самом деле это нерешенная и очень интересная проблема. Рассмотрим, например, случай с тремя наиболее известными обычными проводниками: золотом, серебром и медью. Ни один из них не обладает сверхпроводимостью. Это одна из причин споров вокруг этой статьи .

Несколько потенциальных причин:

  1. В рамках БКШ фонон-электронная связь слишком слаба, чтобы привести к заметному Т с .
  2. Поверхность Ферми слишком сложная/асимметричная и приводит к сильному смешиванию параметров Ландау. Таким образом, сильное локальное кулоновское отталкивание (которое приводит к сильному отталкиванию в s-волновом канале) повлияет на все каналы углового момента и подавит механизмы, не связанные с БКШ, такие как Кона-Латтингера .
  3. (не применимо к вышеупомянутым элементарным металлам) Металл слишком разбавлен, что приводит к малой плотности состояний на уровне Ферми, тем самым подавляя сверхпроводимость.
Почему не все металлы становятся сверхпроводниками при понижении температуры окружающей среды?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v