磁束量子
じそくりょうし
flux quantum
超伝導体の環を磁束が貫いているとき,磁束
は
( n は整数) で量子化され,φ0=h/2e ( h はプランク定数,e は電子の電荷) を磁束量子という。これは 2.067851×10-15Wb に相等する。超伝導では巨視的スケールで量子力学的状態が実現していて,巨視的な数の電子対が同一の量子状態にあり,巨視的な量である密度は波動関数の2乗,電流は波動関数の空間的勾配によって記述される。環を1周したときの位相の変化は,2π の整数倍しかとれないので,環を貫く磁束は量子化される。磁束の量子化は F.ロンドンによって指摘され,のちに実験的に観測された。これは,超伝導が巨視的スケールでの量子状態の現れであること,φ0 の分母が e でなく 2e なのは電子が対になっていることを示し,BCS理論の重要な検証となった。第二種超伝導体に現れる渦糸も磁束量子である。高感度磁束計 (→スクイド ) は基本的には磁束の量子化を利用したものである。
出典 ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典について 情報
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