Lo observables son indicativos de BCS par de Cooper condensación?

Question

Lo observables son indicativos de BCS par de Cooper condensación?

El "pensamiento" de los experimentos y de "numérica" experimentos están permitidos.

Esta pregunta está motivada por la pregunta Ha BCS par de Cooper condensado se ha observado en el experimento?, y por nuestra reciente investigación sobre anyon superfluidity donde anyons son emergentes de un fermión sistema.

"BCS par de Cooper condensación" tiene una formales de la descripción teórica. Aquí estoy buscando un experiemental o numérico definición de "BCS par de Cooper condensación".

Answer 1

Esta pregunta es de hecho un poco en el lado filosófico (o tal vez esta respuesta es!)

Es mucho más fácil (y probablemente científicamente más precisa) a estado cuando un sistema es no BCS Cooper pares de decir cuando es. Podemos decir que tenemos evidencia de que un material es una BCS-tipo de superconductor, pero no podemos decir que es uno con el 100% de certeza. BCS es una modelo y, por supuesto, en cualquier material real, habrá desviaciones debido a la banda de la estructura, interacciones electrón-electrón, etc.

Existen numerosos experimentos que son indicativos de y consistente con la teoría BCS de la superconductividad. Por supuesto, el más notable es el Hebel-Slichter pico, que BCS predicho. Luego están los Giaver túnel de experimentos que mostraron un uniforme (onda s) brecha en la densidad de estados. Hay también el fonón golpes en la segunda derivada de túnel espectros analizados en profundidad por McMillan que son sugestivos de un fonón mecanismo. Luego están los experimentos con el flujo de cuantización y Josephson túnel que muestran un cargo de $2e$ quasiparticles. Por supuesto, este último ejemplo también está presente en los superconductores no convencionales. Sin embargo, todos estos son sugestivos de BCS-tipo de condensación cuando se la considera como un todo.

Yo creo que esta pregunta es, en cierto sentido, mal planteado, ya que todas estas experimental de firmas, el cual se predice por BCS no son necesariamente específicos de BCS.

La mayoría de los superconductores no convencionales no se ajustan a la teoría BCS porque violan uno o varios de los requisitos previos para una BCS superconductor, tales como:

1) Derivadas de un Líquido de Fermi estado normal

2) Estar en tres dimensiones de los metales antes de someterse a la superconductor de transición

3) Ser afectados negativamente por impurezas magnéticas

4) Se ve afectada por los no-impurezas magnéticas

5) Ser phonon-impulsado

6) algunos otros

La naturaleza es mucho más inteligente que nosotros los seres humanos y es fácil de imaginar que su venir para arriba con mucho más exótico de los mecanismos de la superconductividad que se ajustan a casi todos pero de una sola evidente la ausencia de un programa experimental de la firma que creíamos necesario para Cooper emparejamiento o la condensación se producen.

Debemos, por tanto, no pedir si un superconductor es un BCS superconductor pero al examinar si se puede o no encontrar pruebas para demostrar que es no un BCS superconductor. Si el superconductor en la pregunta sigue pasando las pruebas, más nos acercamos a la certeza de que es un BCS-tipo de mecanismo que se encarga de la superconductividad en el material en particular.

Answer 2

No es el efecto de proximidad de una deslocalización de la condensación fuera de la superconductor ? Entonces, uno puede probar este efecto a través de túneles (densidad de estado de la sonda).

Vortex son también una falta de homogeneidad de la condensación de que uno puede fácilmente visualizar (STM, X-ray, ...).

Así, cualquier tipo de falta de homogeneidad puede ser visto como yo creo. Pero yo no sé de un experimento de sondeo, estable y constante de condensado (cada vez requiere de una fase de gradiente, lo que yo sé).

También puede ser posible para sondear el borde de las corrientes propuesto por Londres hace mucho tiempo (yo no soy consciente de que una detección de este tipo, ni de un verdadero experimento).

EDIT: Ok, otra forma de responder, puede que haya entendido mal la pregunta. Después de leer este tema, tal vez algunas respuestas mejor sería:

1) El acoplamiento de dos electrones para formar un estado asociado, mediada por un fonón (a la Cooper / Bardeen y Schrieffer). Por lo que en principio se podría generar por phonon excitaciones (ya lo hizo en los años 70 si mal no recuerdo)

2) La aparición de un estado cuántico macroscópico de la interacción de los electrones, y la creación de un cuántica macroscópica estado con todos los electrones de compartir la misma fase. Por lo que en principio uno podría observar el crecimiento de la fase de rigidez.

3) La aparición de una abertura de la excitación en el nivel de Fermi.

Pero aún así creo que la pregunta no está claro ... :-( Bien, como debe ser en el principio de organización de la mente :-)

Answer 3

Esta respuesta, que en esencia no es realmente mío, es la intención de entender un poco mejor lo que la pregunta realmente es. Estaba abriendo la Feynman del libro hace un par de días y me acordé de esta pregunta. Vamos a ver si Feynman nos pueden ayudar :-)

Feynman, en su libro la física Estadística - Un conjunto de conferencias escribió una sección titulada 10.8 - prueba Real de la existencia de pareja de los estados y de la brecha de energía que podrían ser de interés para usted.

Para dar la idea de que allí se desarrolla, me deja copiar un par de frases:

Cualquier fenómeno en el que la dispersión de los electrones está involucrado servirá como una prueba de la existencia de los dos estados. La atenuación de los fonones y paramagnético de relajación, son algunos ejemplos. [...]

Cuando el par de estados que se propone en la teoría BCS existe, una dispersión de un electrón $k\uparrow$ induce una interferencia con los pares de electrones en $k\downarrow$ [...]

Vamos ahora a hablar de la brecha de experimentos. [... entonces Feynman describe la perforación experimento para medir los DOS ...]

Mi sensación es que Feynman captura la esencia de la BCS par de Cooper condensado. Pero también me parece que esto es precisamente esta idea la que no está claro.

Answer 4

Es conocido desde el túnel de pares de Cooper a través de uniones Josephson / Calamares a la romana que hay excitaciones en los superconductores de que (un) cargo de exactamente 2 electrones cargos y (b) están en un condensado. Por lo tanto, el examen de las oscilaciones en un CA Calamar establece que hay Pares de Cooper. No nos dice acerca de la simetría o similares, pero que nos muestra que no son pares. Es esto suficiente para responder a esta pregunta?