导电物质量子理论 超导

S. Fujita等著

1911年荷兰物理学家H.K.Onnes在研究低温下水银的电阻率随温度的变化的时候,观察到在4.2K附近水银电阻突然消失,他把汞的这一新状态称为超导态。以后又发现许多其他金属也具有这种超导电性,但并非所有的金属元素都表现有超导电性。研究表明超导现象依赖于晶格结构和费米面,具有明显的抗磁性。J•巴丁、L•N•库珀和J•R•施里弗3人于1957年建立了关于超导态的微观理论,简称BCS理论。它认为超导电性的起因是费米面附近电子之间存在着通过交换声子而发生的吸引作用,由于这种吸引作用,费米面附近的电子两两结合成对,叫库珀对。从而解释了大量的超导现象和实验事实。1986年J.G.Bednorz和K.M.Muller发现氧化物高温超导体,是最近几十年来在物理学和材料科学领域中的重大突破,在世界范围掀起了超导研究的热潮。惊人的实验现象不断涌现,但迄今,理论的进展相对滞后。

本书是S. Fujita与 K. Ito.两位作者合著的《导电物质量子理论:Bloch 电子的Newdon 运动方程》一书的续书。本书的作者们力求在前一卷书所提供的基本知识和概念的基础之上,尽可能详尽地介绍超导的基本性质及实验与理论研究的最新进展。其内容涵盖了零电阻现象、迈斯纳效应、磁通量量子化、约瑟夫森效应和能隙的计算等。

全书内容共分成18章。1.超导体M引言;2. 电子M声子相互作用;3. BCS 基态;4. 能隙方程;5. 复合物的量子统计;6. 量子统计理论;7. 量子燧透;8. 化合物超导体;9. 超流和磁通量量子化;10. GinsburgMLandau 理论;11. Josephson 效应;12. 高温超导体;13. TC的掺杂依赖性;14. 铜氧化物中的极化度;15. dM波库珀对; 16. TC之上的输运性质;17. 其他理论;18. 总结和一些注释。

本书的读者对象为关心凝聚态物理、固态物理、超导电性和量子霍尔效应等领域的实验进展的科学家、研究人员和高年级研究生。为了有助于本书内容的理解,有些章节包括了许多习题,它们都是一些与课文密切相关的直接的练习性的题目。做这些练习有助于读者进一步掌握教材引进的新的知识。

丁亦兵,教授

(中国科学院研究生院)