Kraftübertragung durch Cooper-Paare?

PeterG · Anmeldungsdatum: 02.01.2014 Beiträge: 9

Meine Frage:
Meine Frage betriff eine Eigenschaft von Cooper-Paaren, die sich z.B. im sog. Meißner-Ochsenfeld-Effekt äussert. Die theoretische Erklärung des Effektes leuchtet mir schon ein, aber mir ist nicht klar, wie die abstossende Wirkung dann letztlich auf den Supraleiter übertragen wird.

In einer Internet-Quelle (http://www.h.shuttle.de/h/bbs3-hannover/bos/technik/supra.htm) habe ich gefunden, dass Cooper-Paare keine Energie und keinen Impuls aufnehmen oder auf den Supraleiter übertragen können. Aber sind es nicht die Cooper-Paare, die nach der Lenz'schen Regel etc. "abgestossen" werden?

Meine Frage ist, wie die auf die Cooper-Paare wirkende Kraft jetzt auf den ganzen Supraleiter wirkt, wenn keine Energie oder kein Impuls übertragen werden kann.

Vielen Dank schon einmal!

Meine Ideen:
Meine eigene Idee wäre, dass ich möglicherweise die o.g. Quelle falsch interpretiert habe. Eine Kraftübertragung zwischen Cooper-Paar und Atomgitter vermute ich, bzw. zumindest zwischen der Grenzschicht und den Cooper-Paaren.

PeterG · Anmeldungsdatum: 02.01.2014 Beiträge: 9

Blöde Frage? LOL Hammer

PeterG · Anmeldungsdatum: 02.01.2014 Beiträge: 9

Hat denn keiner eine Antwort?

Also ich versuchs mal mit anderen Beispielen: Wenn jetzt eine Supraleiter auf einer dieser Magnetbahnen schwebt, bringt man ihn doch erst zum schweben, und dann bekommt er einen "Stups" von hinten, oder? Bilden sich die Cooper-Paare dann ständig neu, und andere werden vernichtet?

Oder vielleicht die Frage noch einmal anders: Es gibt doch auch den Versuch mit dem supraleitenden Ring, in dem der Strom unendlich lange zirkuliert. Und wenn man jetzt anfängt, den Ring zu drehen? Da müssten doch Trägheitskräfte auf die Cooper-Paare wirken. Die werden dann nicht auf den Supraleiter übertragen??

VG Peter

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18175

Ich kann dir da nicht viel weithelfen. Zunächst mal sollte man die Frage auftrennen:

1) wie reproduziert die BCS Theorie den Meißner-Ochsenfeld-Effekt = die Verdrängung des Magnetfeldes aus dem Supraleiter?
2) wie wird dadurch eine Kraft auf den Supraleiter übertragen, obwohl Cooperpaare wechselwirkungsfrei sind?

Zu (1) weiß ich, dass BCS dafür den Nobelpreis bekommen haben, d.h. das müsste aus den Orginalveröffentlichungen ersichtlich sein.
Zu (2) kann ich nur spekulieren, dass eine Wechselwirkung des Cooperpaarkondensats als kollektivem Freiheitsgrad mit dem Gitter nahe Impuls k=0 vorliegt. Die Dispersionsrelation akustischer Phononen bei k=0 ist aber

d.h. im Grenzfall k=0 kann ein Impuls k auf den Festkörper übertragen werden, wobei der Energieübertrag jedoch wieder (in diesem Grenzfall) Null ist. Wie gesagt, ich spekuliere, dass es eine Kopplung zweier kollektiver Freiheitsgrade gibt, die für k=0 Impulsaustausch ohne Energieaustausch zulässt.

PeterG · Anmeldungsdatum: 02.01.2014 Beiträge: 9

Danke dass Du Dir die Mühe gemacht hast auf meine Frage zu antworten.

Ich muss mich erst mal in ein paar Dinge, die Du geschrieben hast, reinarbeiten, aber dann melde ich mich noch einmal. Vermutlich aber mit neuen Fragen :-)

VG Peter

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18175

Wie gesagt, meine Antwort zu (2) ist eher eine Spekulation. Ich versuche, das zu klären.

Quellen zu (1) findest du hier

http://en.wikipedia.org/wiki/BCS_theory#References

PeterG · Anmeldungsdatum: 02.01.2014 Beiträge: 9

Also nach eingehender Beschäftigung kann ich sagen, die Sache mit den Wellenfunktionen etc. krieg ich Heute nicht mehr komplett zusammen, manche müssen ja auch noch arbeiten ;-)

Aber ich habe trotzdem eine Theorie, allerdings nur bzgl. des Meißner-O.-Effektes: Die normalleitende "Grenzschicht" hebt den Supraleiter hoch. Auf die Grenzschicht wirken 2 Magnetfelder, kurz unter der Grenzschicht sausen die Cooper-Paare ungehindert herum.

Tja, meine Frage bleibt aber: Mal angenommen, ich bewege jetzt so einen Supraleiter - dann wirken doch Trägheitskräfte auf die wechselwirkungslosen Cooper-Paare. Die Cooper-Paare (ich schreib jetzt mal "CP") werden z.B. an einen Rand des Supraleiters, bis zur Grenzschicht gedrängt - ja und dann? Wirkt dann eine Kraft auf die Grenzschicht, auf den Supraleiter oder auf gar nix?? :-) So eine Bewegung wäre ja wieder ein Strom, damit Magnetfeld, damit Stromänderung...

VG Peter und Danke für die Geduld ;-)

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18175

Die normalleitende Grenzschicht könnte den SL nur hochheben, wenn dort ebenfalls Strom fließt, denn sonst existiert keine Lorentzkraft. Ist eine interessante Idee ...

TomS · Moderator Anmeldungsdatum: 20.03.2009 Beiträge: 18175

Von einem Bekannten habe ich folgende Aussage erhalten: