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BCS理論 ビーシーエスりろん BCS theory

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ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

BCS理論
ビーシーエスりろん
BCS theory

1957年 J.バーディーン,L.N.クーパー,J.R.シュリーファーが提案した超伝導に関する微視的理論。3人の頭文字をとって BCS理論とした。フォノンを媒介にした引力によって2個の電子が運動量空間で対を形成するということで超伝導を説明している。

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デジタル大辞泉の解説

ビーシーエス‐りろん【BCS理論】

超伝導現象を解明した理論。1957年に米国のバーディーン(Bardeen)・クーパー(Cooper)・シュリーファー(Schrieffer)が提唱し、三人の頭文字を取った称。逆向きのスピンをもつ2個の電子がクーパー対を形成してボース粒子のようにふるまい、最低エネルギー状態に凝縮することで超伝導状態が実現する。

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日本大百科全書(ニッポニカ)の解説

BCS理論
びーしーえすりろん
BCS theory

超伝導の仕組みを説明する理論。1957年にバーディーン、クーパー、シュリーファーの3人が提唱したもので、各人名の頭文字をとってBCS理論とよばれる。超伝導は極低温(絶対温度で30K程度)で直流電気抵抗がゼロになる現象である。この超伝導状態になるには電気を伝える電子系が凝集状態にあることが必要と考えられていた。しかし電子はパウリの原理(排他律)に従うフェルミ粒子で、同じ量子状態に複数の電子は存在せず、互いの電気的反発力で遠ざけあうことになる。BCS理論では、この説明困難な問題を解決するために、二つの電子が対(つい)になり、あたかも一つのボース粒子(ボース粒子は同じ量子状態に複数の粒子が存在できる)のようにふるまうことを想定した(この電子の対をクーパー対とよぶ)。クーパー対は二つの電子が金属原子の格子と相互作用して(格子振動が量子化されたフォノンを電子間でやりとりして)結び付いてできていると考えられている。そして、多数のクーパー対がボース粒子として同時に動くことにより超伝導が実現すると考えられる。[山本将史]

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