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11. 超伝導とアンダーソン–ヒッグスのつながり

凝縮と応答 #

通常の BCS 理論では電子がクーパー対を作り、コヒーレントな凝縮を形成します。ゼロ抵抗とマイスナー効果は異なる観測可能な性質です。完全導体と超伝導体の磁気応答を同一視できません。

弱結合 BCS 極限では

Δ(0)≃1.764 kBTc.\Delta(0)\simeq1.764\,k_BT_c.

Δ はエネルギーギャップ、Tc は臨界温度です。この比はすべての超伝導材料に共通する法則ではありません。

磁場侵入長 #

平面表面、局所的ロンドン近似では

B(x)=B0e−x/λL,∇2B=B/λL2.B(x)=B_0e^{-x/\lambda_L},\qquad\nabla^2\mathbf B=\mathbf B/\lambda_L^2.

x=λL で B=B₀/e となり、ゼロではありません。凝縮に結合したゲージ場の励起がギャップを持つ点がアンダーソン–ヒッグスの類似です。ただし物質には静止系、格子、有限密度があります。標準模型の真空はクーパー対からなる超伝導体そのものではなく、この類似は真空光子に静止質量を与えません。

出典と発展的な読書 #

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