Teorias Relacionadas

7. Teorias relacionadas O fenômeno da supercondutividade foi constatado em 1913 por Onnes porém só veio a ser explicado a contento após 46 anos, com um modelo teórico consistente através da teoria BCS desenvolvida por Leon Cooper,John Bardeen e Robert Scrieffer em 1957 baseada nos Pares de Cooper. O modelo BCS lhes renderam o Prêmio Nobel de Física de 1972. Bardeen já recebera outro Nobel pela invenção do transistor e, até hoje, foi o único a receber dois prêmios de Física.

7.1 A Teoria BCS, os Pares de Cooper e o Efeito Meisser.

A teoria BCS que explica o funcionamento da supercondutividade está baseada em dois aspectos básicos, a saber: Pares de Cooper e Efeito Meissner. O par de Cooper foi proposto teoricamente para explicar a corrente elétrica no condutor. Um elétron normal que se desloca pela rede cristalina de um condutor vai se chocando com outros átomos da rede gerando com isso uma perda de sua energia e um aquecimento do material conhecido por "Efeito Joule". O efeito meisser é um fenômeno de repulsão magnética. Ele é tão intenso que um ímã levita sobre o material que está superconduzindo. A teoria BCS nos diz então que os elétrons no estado supercondutor podem deslocar-se aos pares, resistindo inclusive a repulsão coulombiana(repulsão elétrica). Os pares de Cooper explicam a corrente no supercondutor e dois elétrons conseguem se juntar desconsiderando a força de repulsão que existe entre eles através da ajuda de uma excitação da rede cristalina chamada de Fônon. Um fônon é uma excitação mecânica que se propaga pela rede cristalina de um sólido. Normalmente, essa excitação, que se desloca como uma onda pelo material é causada pela agitação natural existente em todo sistema sujeito a uma temperatura finita. Ela consiste de pequenos deslocamentos dos átomos da rede cristalina. A figura abaixo mostra um elétron que é atraído pela deformação na rede cristalina provocada por outro elétron com