Re: Superconduttori

From: Adriano Amaricci <amaricci_at_tiscalinet.it>
Date: 1999/11/25

Azathoth ha scritto nel messaggio <816iqs$2v1$1_at_nslave1.tin.it>...
>
>Posto qu� per la prima volta quindi non s� se l'argomento sia gi�
>stato dibattuto.
>Comunque sarei felice se qualcuno potesse spiegarmi 'a grandi linee'
>qual'� il fenomeno fisico che st� alla base della superconduzione.
>
>Saluti.
>
Purtroppo ho solo vaghe reminescenze liceali, ma se ti serve una spiegazione
a grandi linee credo sia sufficente ( bisognerebbe vedere quanto sono grandi
le tue linee:-)) ).
La resistivit� r dei metalli �, per variazioni di temperature che vanno dai
100K alla temp. di fusione, ben descritta da una legge lineare del tipo
r=r(20)(1+aT) [con r(20) resistivit� metallo a 20�C, a= coeff. termico del
metallo], succede poi che per temperature sufficentemente basse questa
dipendenza cessa di essere lineare e diventa mano mano pi� "lenta" fino a
diventare costante cio� la resistivit� assume un valore costane detto r_i
(peraltro diverso da metallo a metallo e per composti diversi)
| r
| /
| /
| /
| /
| /
|----/
|________________________________T(K)
            '100 '200 '300

Il fatto � che per diversi metalli l'andamento alle basse temperature non �
pi� quello pi� su descritto ma hanno un andamento che va bruscamente a 0
|r
| /
| /
| /
| /
| |
|____|_______________T(K)
'0 '10 '20
ed � in questa regione che il metallo � detto superconduttore
Ma c'� di pi�: questo comportamento fa cambiare anche la permeabilit�
magnetica del metallo che diventa bruscamente diamagnetico perfetto (non fa
passare assolutamente le linee di campo magnetico al suo interno), almeno
fino a quando questo campo magnetico esterno ha una intensit� pi� bassa di
un certo valore critico H_m, questo � il cosidetto effetto Meissner ( no,
non l'alpinista! :-)))
Per i non super condutori la spiegazione dell' andamento della curva r(T) �
banale:
microscopicamente gli elettroni di conduzione si muovono quando nel circuito
passa corrente, nel loro movimento per� urtano con gli atomi del metallo
oscillanti, dato che l'oscillazione dipende dalla temp. pi� essa � alta pi�
gli atomi oscillano pi� gli elettroni hanno probabilit� di urtare con essi;
quando la temperature scende gli atomi oscillanti si quietano per� nel
reticolo cristallino ci sono delle imperfezioni che condizionano il moto
degli elettroni: questo condizionamento � la causa della resistivit� residua
r_i.
Per quanto riguarda la spiegazione teorica della superconduttivit�... b� per
quella o aspetti un paio di anni che frequento il corso di fisica delle
basse temperatue...oppure aspetti che qualche gentile partecipante del NG te
(me) la dia.
Io so solo che la teoria che spiega il fenomeno si chiama BCS (da Bardeen,
Cooper, Schrieffer) parte dal considerare degli accoppiamenti di due
elettroni dovuti a interazioni elettrostatiche indirette ( credo tramite lo
ione positivo del metallo) queste coppie di elettroni vengono chiamate
"coppie di Cooper" e si muovono tutte nella stessa direzione per motivi a me
non molto chiari: questo e tutto quello che so (per ora).

nella speranza di esserti stato di aiuto, ti saluto
Adriano Amaricci
amaricci_at_tiscalinet.it
Received on Thu Nov 25 1999 - 00:00:00 CET