初中生就别出来秀智商了 首先电阻被认为是受到晶格(即按周期排布
室温超导吧
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首先电阻被认为是受到晶格(即按周期排布的原子核)的碰撞与散射。晶格在平衡位置左右振动,
温度
越高,振动越剧烈,振幅越大,就会导致电子在定向移动时被撞次数越多,被晶格碰撞、散射的概率越高,外在表现为温度越高,电阻率越高当温度越来越低,晶格振动越来越缓慢,电子受到晶格碰撞、散射的几率就越来越低。所以,当水银大幅度降低温度至4.2k,贴近绝对零度,晶格几乎停止了热振动,进入了一种稳态、静态的状态后,电阻就几乎消失了,进入了超导态打个通俗的比喻,这就像走廊里挂着几十个小球,一支箭直线
穿越
这片区域,小球晃动起来就比静止时更容易与箭发生碰撞。小球晃动的越剧烈,摆幅越大,活动范围越大,撞到箭的几率越大。
提高压力进入超导也是同样的道理,可以理解为将晶格死死地摁住,使其不能动弹,从而进入静态稳态。
这里抛弃了传统bcs理论的库珀对的理念,而直击超导可能的本源-静态、稳态。
另外,超导的电阻是小于10的负25次方,而不太可能为零,因为晶格作为实物粒子,它们只是静止而没有消失,阻碍依然存在,也依然存在碰撞与散射,只不过次数远远小于从前,小到超出了仪器测量的下限。由于原子核的体积在整个原子中占比极小,而电子的前进速度又很慢(电子的速度并不等于光速,所谓光速其实是电场传播的速度),所以单位时间内碰撞次数趋于零是不难理解的为什么所有超导体都有一个临界电流,超过这个值超导状态会消失,就是因为把电子的通行密度提高到一定程度后,碰撞、散射问题会再次显现出来。这就像一支箭可以顺利穿过悬挂几十静止小球的走廊,但是一万支箭同时穿越这一空间就必然发生多次碰撞了。一旦碰撞多次发生,动能转化成内能,温度上升,导体自然发生超导态到正常态的相变。
关于这一点,在普通的金属导体中也很常见。一根细导体通入大电流,电子与晶格的碰撞相当剧烈,导体的温度越来越高直至熔断。反之,同一类导体,同样大小的电流,导体越粗,截面积越大,导体越不容易发热。因为电流大小相等,即单位时间内通过的电子总量是相等的,导体越粗,截面积越大,那么电子的通行密度越小,与晶格碰撞概率就越小。很浅显的道理。
电阻来源于电子与晶格的碰撞与散射,深层的原因是晶格的振动,那么抑制晶格振动便是实现超导态的通用手段。
2023年07月30日 05点07分 1
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