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'''BCS理论'''（BCS theory or Bardeen–Cooper–Schrieffer theory）是解释[[常规]][[超导体]]的[[超导电性]]的微观理论（所以也常意译为'''超导的微观理论'''）。该理论以其发明者[[约翰·巴丁]]、[[利昂·库珀]]和[[约翰·施里弗]]的名字首字母命名。

==理論==
某些[[金属]]在极低的[[温度]]下，其[[电阻]]会完全消失，[[电流]]可以在其间无损耗的流动，这种现象称为[[超导]]。超导现象于1911年发现，但直到1957年，巴丁、库珀和施里弗提出BCS理论，其微观机理才得到一个令人满意的解释。BCS理论把超导现象看作一种[[宏观]][[量子效应]]。它提出，金属中[[自旋]]和[[动量]]相反的[[电子]]可以配对形成所谓“[[库珀对]]”，库珀对在晶格当中可以无损耗的运动，形成超导电流。在BCS理论提出的同时，[[尼古拉·尼古拉耶维奇·博戈柳博夫|尼古拉·博戈柳博夫]]也独立的提出了超导电性的[[量子力学]]解释，他使用的[[勃格留波夫变换]]（Bogoliubov transformation）至今为人常用。

<math>E=3.52k_BT_c\sqrt{1-(T/T_c)}</math>

电子间的直接相互作用是相互排斥的[[库伦力]]。如果仅仅存在库伦力直接作用的话，电子不能形成配对。但电子间还存在以[[晶格]][[振动]]（[[声子]]）为媒介的间接相互作用：[[電聲子交互作用]]。电子间的这种相互作用在满足一定条件时，可以是相互吸引的，正是这种吸引作用导致了“库珀对”的产生。大致上，其机理如下：电子在晶格中移动时会吸引邻近格点上的[[正电荷]]，导致格点的局部畸变，形成一个局域的高正电荷区。这个正电荷集中的局域会吸引两种自旋方向的费米子（电子），其中自旋相反的电子和原来的电子以一定的[[结合能]]相结合配对。在很低的温度下，这个结合能可能高于晶格[[原子]]振动的[[能量]]，这样，电子对将不会和晶格发生能量交换，也就没有电阻，形成所谓“超导”。

==貢獻==
巴丁、库珀、施里弗因此获得1972年的[[诺贝尔物理学奖]]。不過BCS理論無法成功地解釋所謂第二類超導，或[[高溫超導]]的現象。

== 参见 ==
* [[超导]]

== 拓展阅读 ==
*关于BCS理论的介绍，可以参见施里弗所著的面向研究生的优秀教材{{lang|en|''Theory of Superconductivity'', ISBN 0-7382-0120-0.}}
* ScienceDaily: [http://www.sciencedaily.com/releases/2006/08/060817101658.htm Physicist Discovers Exotic Superconductivity]{{Wayback|url=http://www.sciencedaily.com/releases/2006/08/060817101658.htm |date=20111216123131 }}（[[University of Arizona]]）August 17, 2006
* [http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solids/bcs.html Hyperphysics page on BCS ]{{Wayback|url=http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/solids/bcs.html |date=20190911030450 }}
* [http://ffden-2.phys.uaf.edu/212_fall2003.web.dir/T.J_Barry/bcstheory.html BCS History ]{{Wayback|url=http://ffden-2.phys.uaf.edu/212_fall2003.web.dir/T.J_Barry/bcstheory.html |date=20120213155205 }}
* [http://www.aip.org/history/mod/superconductivity/03.html Dance Analogy]{{Wayback|url=http://www.aip.org/history/mod/superconductivity/03.html |date=20110629125852 }} of BCS theory as explained by Bob Schrieffer (audio recording)
[[Category:超导]]