Теория БКШ

Сверхпроводимость, как оказалось, проявляется в тех случаях, когда электроны в металле группируются в пары, взаимодействующие через кристаллическую решетку. Такие пары физики называют куперовскими по имени Леона Купера, впервые показавшего, что сверх­проводимость в металлах связана с образованием электронных пар. Они тесно связаны между собой, так что разо­рвать пару и разобщить электроны чрезвычайно трудно. Такие мощные связи позволяют электронам двигаться без всякого сопротивления сквозь решетку кристалла, помогая друг другу.


Не все электроны в металле способны образовать куперовскую пару. Конкретно речь идет об электронах, которые могут возбуждаться и изменять свои состояния. Таковыми являются лишь электроны с энергией, близкой к энергии Ферми. Именно они ответственны за электропроводность металлов, и лишь притяжение между этими электронами необходимо для возникновения сверхпроводимости. Спаренные электроны не «слипаются» друг с другом, образуя единое целое. Размер пары довольно большой — он составляет величину порядка 1 мкм.