超导能隙

英文

superconducting energy gap

简介

按BCS理论，拆散一库珀电子对和激发两个电子到正常态最小能量的一半称为能隙△。在T=0K时，Δ(0)=1.764K_BT_c，式中K_B为玻耳兹曼常数;T_c是超导体临界温度。证实超导体存在能隙的定量实验首先是电子比热容的测定。

通过对超导电子比热容的精确测量，得到温度T时超导电子比热容Ces≈e^-1.764Tc/T。由统计物理知，具有能隙E_g独立粒子系统比热容C≈e-^E_g/2KBT。从中可得E_g＝2Δ=3.528KBTc。证实了能隙的存在。能隙△与温度T有关，随温度T的升高而减小，在T=T_c时，Δ(T_c)=0。

能隙与超导体临界电流密度有关，与磁场也有关。在磁场作用下，能隙随磁场增大而减小。当磁场等于临界磁场时，超导体厚度小于临界厚度时，能隙为零，而大于临界厚度时，能隙不为零。一些金属的能隙的实验值如表所示：

一些金属元素测定的能隙值