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La teoria BCS
La prima teoria microscopica del fenomeno della superconduttività fu formulata nel 1957 dai tre fisici americani John Bardeen, Leon N. Cooper e J. Robert Schrieffer.
La teoria è denominata in onore degli autori come teoria BCS. Secondo questa teoria, gli elettroni di conduzione si propagano senza incontrare resistenza perché si muovono in coppie, le cosiddette coppie di Cooper.
Gli elettroni formano coppie di Cooper perché interagiscono in modo dinamico con i fononi (vibrazioni degli atomi del reticolo). I fononi tendono a neutralizzare la repulsione coulombiana, che normalmente si esercita tra gli elettroni, producendo una debole forza attrattiva che lega gli elettroni in coppie.
Gli ioni (cariche positive) sono attirati a causa dell'interazione coulombiana verso un elettrone di conduzione (carica negativa) che si muove attraverso il reticolo del solido, creando così una regione arricchita di carica positiva.
Questa regione del reticolo attira a sua volta un altro elettrone che si trova nelle vicinanze.
Il legame risultante tra i due elettroni è debole, con un'energia tipica di pochi millielettronvolt che è però sufficiente ad impedire che la coppia sia divisa a causa degli ostacoli della normale conduzione.
Di conseguenza, le coppie di Cooper si propagano nel materiale senza incontrare resistenza.
L'intensità di quest'interazione dipende fortemente dalla temperatura essendo il raffreddamento essenziale per bloccare le vibrazioni reticolari (i fononi).
Bardeen, Cooper, Schrieffer
In ordine: John Bardeen, Leon Cooper, and John R. Schrieffer (1973)
La prima teoria microscopica del fenomeno della superconduttività fu formulata nel 1957 dai tre fisici americani John Bardeen, Leon N. Cooper e J. Robert Schrieffer.
La teoria è denominata in onore degli autori come Teoria BCS.