Techniklexikon

Paarwellenfunktion eines Supraleiters

Supraleitung, Tieftemperaturphysik und -technik , BCS-Wellenfunktion, Gesamtwellenfunktion der Cooper-Paare in der supraleitenden Phase. Im einfachsten Fall bildet sich eine symmetrische Welle mit Gesamtdrehimpuls Null (s-Wellen-Supraleitung). Da die beiden Elektronen Fermionen sind, müssen die Spins entgegengerichtet sein, damit die Gesamtwellenfunktion antisymmetrisch ist. Bei komplexeren Wechselwirkungen kann auch die parallele Spinstellung auftreten; die Ortswellenfunktion ist dann nicht mehr symmetrisch (p-Wellen in suprafluidem ³He, d-Wellen in Schwerfermionensystemen). Die räumliche Ausdehnung der Paarwellenfunktion liegt im Bereich hundert bis einige tausend Nanometer. Innerhalb des Volumens eines Cooper-Paares befinden sich demnach 10⁶ bis 10⁷ weitere Paare, die im BCS-Grundzustand die kokärente supraleitende Phase bilden.