Попытки теоретического обоснования высокотемпературной сверхпроводимости

Свойства новых сверхпроводников плохо поддаются описанию в рамках этой схемы по двум причинам. Во-первых, эффективное притяжение, основанное на взаимодействии электронов с решеткой, не столь сильно, чтобы быть причиной высокой критической температуры. Во-вторых, некоторые эксперименты заставляют усомниться в роли решетки, поскольку они не обнаружили каких-либо изменений в сверхпроводящих свойствах при замене обычного кислорода на его изотопы. Согласно теории БКШ, изменение массы кислорода меняет частоту колебаний решетки и, следовательно, сверхпроводящие свойства. В других экспериментах тем не менее наблюдали «изотопический эффект», что сделало результаты экспериментов и их интерпретацию противоречивыми.

Предполагают, что электронные пары существуют и в новых сверхпроводниках: эксперименты по определению наименьшего магнитного потока, пронизывающего материал, указывают на наличие носителей с удвоенным зарядом электрона. Действительно, по современным представлениям для перехода в сверхпроводящее состояние образование электронных пар является необходимым условием, поскольку только в этом связанном состоянии электроны могут быть в одном квантовом состоянии, что позволит им двигаться коллективно и проявлять макроскопические эффекты, характерные для сверхпроводников. Пока трудно привести убедительные доказательства в пользу какого-либо конкретного механизма образования пар.

Однако для продвижения вперед теоретическое понимание проблемы на микроскопическом уровне не является столь необходимым, как думают некоторые. Действительно, не следует ожидать, что макроскопические свойства новых материалов можно объяснить на основе микроскопической теории; эта задача может оказаться слишком сложной. Более плодотворным в этом случае может оказаться подход, основанный на рассмотрении больших и средних масштабов, как это доказали советские ученые В. Л. Гинзбург, Л. Д. Ландау и А. А. Абрикосов и другие.

Если теоретики сосредоточат свое внимание только на электронных парах и кристаллической решетке, от их внимания ускользнут свойства сверхпроводников, которые могут играть ключевую роль в практическом применении. Например, несовершенство решетки стабилизирует сверхпроводящее состояние, «пиннингуя» большое магнитное поле и тем самым исключая возникновение электрических полей, разрушающих сверхпроводящее состояние. Необходимо понять, почему так происходит.

Магнитное поле проникает в некоторые сверхпроводники в виде вихревых нитей, движение которых при наличии тока приводит к разрушению сверхпроводящего состояния. Взаимодействие вихревых нитей с дефектами (пиннинг) препятствует их движению.

Как показывает опыт, лучшим путеводителем для теории является эксперимент. В частности, интересно было бы выявить, как влияют переменные поля на новые сверхпроводники. Переменных токов и полей избежать нельзя, так как приборы включаются и выключаются и к тому же они питаются от сети переменного тока. Важно узнать, как будут вести себя новые сверхпроводники в этих условиях, сколько выделяется энергии и можно ли эти потери возместить. Только большие выигрыши и щедрые бонусы ждут тебя на slotv1 ru .