Lunghezza di coerenza superconduttrice

In superconduttività, la lunghezza di coerenza superconduttrice, comunemente indicata con lettera greca $\xi$, è una lunghezza che caratterizza la scala della correlazione spaziale nei superconduttori. Nel cosiddetto limite di accoppiamento debole della teoria BCS è in realtà legata alla dimensione delle coppie di Cooper.

La lunghezza di coerenza è uno dei parametri della teoria di Ginzburg-Landau della superconduttività e vale:

$\xi ={\sqrt {\frac {\hbar ^{2}}{2m|\alpha |}}}$

dove $\alpha$ è una delle costanti fenomenologiche della teoria di Ginzburg–Landau, $\hbar$ è la costante di Planck ridotta ed $m$ è la massa delle coppie di Cooper (in pratica due volte la massa dell'elettrone).

La teoria BCS precisa il suo valore a bassa temperatura:

$\xi _{BCS}={\frac {\hbar v_{f}}{\pi \Delta }}$

dove $v_{f}$ è la velocità di Fermi e $\Delta$ è la gap di energia superconduttrice.

Il rapporto tra $\lambda$, la lunghezza di penetrazione di London e la lunghezza di coerenza indicato con

$\kappa =\lambda /\xi$

è detto parametro di Ginzburg-Landau, se il suo valore è inferiore $1/{\sqrt {2}}$ si ha un superconduttore del I tipo, mentre se il valore è maggiore si ha un superconduttore del II tipo.

La lunghezza di coerenza vicino alla temperatura critica varia con una legge del tipo

$\xi (T)\propto \left(1-{\frac {T}{T_{c}}}\right)^{-1}$

Voci correlate

• Teoria di Ginzburg-Landau
• Teoria BCS
• Lunghezza di penetrazione di London

Collegamenti esterni

• (EN) superconducting coherence length, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.