Теория сверхпроводимости

Description

Книга Дж. Шриффера посвящена изложению современной микроскопической теории сверхпроводимости. В первой части приводятся основные экспериментальные факты и даётся простая микроскопическая картина сверхпроводимости. Затем излагается простая теория сверхпроводимости (теория Бардина-Купера-Шриффера (БКШ)), основанная на идее спаривания. При этом используется метод уравнений движения. Развитая теория применяется для детального вычисления ряда физических эффектов (затухание ультразвука, релаксация ядерного спина, туннелирование электронов и т. д.). Вторая часть книги посвящена изложению методов современной квантовой теории поля в применении к сверхпроводимости. Весь необходимый для понимания аппарат развивается в главе 5. В главе 6 на основе методов теории поля даётся описание свойств металлов в нормальном состоянии. Теория сверхпроводимости построена в главе 7 с использованием весьма удобной для приложений матричной техники Намбу. В последней главе развитые методы применяются для изучения элекгромагнитных свойств сверхпроводников, причём подробно обсуждаются принципиальные вопросы (калибровочная инвариантность, условия существования эффекта Мейсснера, коллективные возбуждения). На протяжении всей книги автор уделяет большое внимание выяснению физического смысла сделанных предположений и получающихся результатов. Введение -------- Основные экспериментальные факты Феноменологические теории Теория сверхпроводимости БКШ ---------------------------- Физическая природа сверхпроводящего состояния Проблема одной пары Теория ферми-жидкости Ландау Приближение БКШ Квазичастичные возбуждения Линеаризованные уравнения движения Заключительные замечания Применение теории БКШ --------------------- Обоснование гипотезы спаривания Затухание ультразвука Релаксация ядерного спина Поглощение электромагнитных волн Происхождение и физический смысл факторов когерентности Туннелирование электронов Другие приложения теории ВКШ Электрон-ионная система ----------------------- Электрон-ионный гамильтониан «Голые» фононы «Голые» электроны «Затравочное» электрон-фононное взаимодействие Электрон-фононный гамильтониан Методы теории поля в проблеме многих тел ---------------------------------------- Представления Шредингера, Гейзенберга и представление взаимодействия Метод функций Грина Идеальный ферми-газ Спектральное представление функции Грина Аналитические свойства функции Грина Физическая интерпретация функции Грина Интерпретация спектральной функции Однофононная функция Грина Ряды теории возмущений Элементарные возбуждения в нормальных металлах ---------------------------------------------- Электронный газ с кулоновским взаимодействием Система взаимодействующих электронов и фононов Применение методов теории поля в теории сверхпроводимости --------------------------------------------------------- Неустойчивость нормальной фазы Формализм Горькова-Намбу Спектр возбуждений при нулевой температуре Обобщение на случай конечных температур Электромагнитные свойства сверхпроводников ------------------------------------------ Лондоновская «жёсткость» волновых функций Отклик на слабое поле Эффект Мейсснера-Оксенфельда Электромагнитные свойства при конечных q и omega Градиентная инвариантиость Вершинная функция и коллективные возбуждения Квантование потока Сдвиг Найта Теория Гинзбурга-Ландау-Горькова Приложение. Формализм вторичного квантования -------------------------------------------- Представление чисел заполнения Вторичное квантование поля бозонов Вторичное квантование поля фермионов