Teoria Ginzburg-Landau dhe vorbullat

Teoria Ginzburg-Landau përshkruan superpërçueshmërinë nëpërmjet një parametri rendi kompleks, dhe raporti i dy gjatësive të tij karakteristike i ndan superpërçuesit në tip-I dhe tip-II, teknologjikisht jetikë, të cilët lejojnë vorbulla fluksi të kuantizuara.

Definition

Teoria Ginzburg-Landau përshkruan gjendjen superpërçuese me një parametër rendi kompleks, madhësia e të cilit mat dendësinë lokale të kondensatës; raporti i thellësisë së depërtimit magnetik me gjatësinë e koherencës, parametri Ginzburg-Landau, dallon superpërçuesit e tipit-I nga superpërçuesit e tipit-II që lejojnë fluksin magnetik të hyjë si vorbulla të kuantizuara.

Scope

Kjo temë mbulon teorinë fenomenologjike Ginzburg-Landau: parametrin kompleks të rendit dhe zgjerimin e energjisë së lirë, gjatësinë e koherencës dhe thellësinë e depërtimit, si dhe parametrin Ginzburg-Landau që klasifikon superpërçuesit si tip-I ose tip-II. Ajo trajton gjendjen e përzier të superpërçuesve të tipit-II, vijën e fluksit të kuantizuar (vorbulla Abrikosov) dhe rrjetën e saj, fushat kritike të poshtme dhe të sipërme, dhe ankorimin e fluksit. Ajo bën lidhjen midis teorisë elektromagnetike të London dhe teorisë mikroskopike BCS.

Core questions

• Çfarë përfaqëson parametri i rendit Ginzburg-Landau, dhe si ndërtohet energjia e lirë prej tij?
• Si e përcaktojnë gjatësia e koherencës dhe thellësia e depërtimit parametrin Ginzburg-Landau?
• Çfarë i dallon superpërçuesit e tipit-I nga ata të tipit-II?
• Çfarë është një vorbull Abrikosov, dhe pse fluksi hyn në superpërçuesit e tipit-II në vija të kuantizuara?

Key concepts

• Parametri kompleks i rendit dhe zgjerimi i energjisë së lirë
• Gjatësia e koherencës dhe thellësia e depërtimit
• Parametri Ginzburg-Landau
• Superpërçuesit e tipit-I kundrejt tipit-II
• Rrjeta e vorbullave Abrikosov dhe ankorimi i fluksit

Key theories

Teoria e parametrit të rendit Ginzburg-Landau

Ginzburg dhe Landau zgjeruan energjinë e lirë në një parametër rendi kompleks dhe gradientët e tij, duke kapur variacionet hapësinore të kondensatës, energjitë sipërfaqësore dhe fushat kritike, me parametrin e rendit që më vonë u tregua nga Gor'kov se rrjedh nga teoria BCS.

Gjendja e vorbullës Abrikosov

Abrikosov parashikoi se superpërçuesit e tipit-II lejojnë fushën magnetike si një rrjetë vorbullash fluksi të kuantizuara, secila duke mbartur një kuant fluksi me një bërthamë normale, duke lejuar superpërçueshmërinë të mbijetojë në fusha shumë të larta, baza e magneteve superpërçues praktikë.

Clinical relevance

Superpërçuesit e tipit-II dhe fizika e ankorimit të vorbullave bëjnë të mundur magnetet superpërçues me fushë të lartë, duke mundësuar MRI, spektrometrat NMR, përshpejtuesit e grimcave dhe pajisjet e fuzionit; kontrolli i lëvizjes së vorbullave është thelbësor për të mbartur superrryma të mëdha pa shpërbërje.

History

Ginzburg dhe Landau propozuan teorinë e tyre të parametrit të rendit në 1950; Abrikosov e përdori atë në 1957 për të parashikuar rrjetën e vorbullave të superpërçuesve të tipit-II, dhe Gor'kov shpejt e nxori teorinë nga BCS, punë e njohur me Çmimin Nobel të vitit 2003 për Ginzburg dhe Abrikosov.

Key figures

• Vitaly Ginzburg
• Lev Landau
• Alexei Abrikosov

Seminal works

• abrikosov1957
• tinkham2004

Frequently asked questions

Cili është ndryshimi midis superpërçuesve të tipit-I dhe tipit-II?

Superpërçuesit e tipit-I dëbojnë fushën magnetike plotësisht derisa humbasin papritur superpërçueshmërinë në një fushë të vetme kritike; superpërçuesit e tipit-II, në vend të kësaj, lejojnë fushën të depërtojë si vorbulla të kuantizuara në një gamë fushash, duke mbetur superpërçues deri në një fushë kritike të sipërme shumë më të lartë.

Pse duhet të hyjë fluksi magnetik si vorbulla të kuantizuara?

Parametri i rendit superpërçues është një funksion kompleks me një vlerë të vetme, kështu që faza e tij duhet të rrotullohet me një shumëfish të dy pi rreth çdo vije fluksi; ky kufizim detyron fluksin e mbyllur të vijë në kuanta diskrete, secila duke formuar një vorbull Abrikosov.