##  [Bardeen–Cooper–Schrieffer-Theorie](/de/node/59501) 

 Definition

Eine mikroskopische Theorie der konventionellen Supraleitung, nach der eine effektive Anziehung zwischen Elektronen (typischerweise durch Phononen vermittelt) zur Bildung von Cooper-Paaren, zu einem Kondensat mit einer Lücke im Einteilchen-Anregungsspektrum und zu null Widerstand unterhalb einer kritischen Temperatur führt.

 

 

 

 

 

 





## Prinzip

Prinzip

Eine Instabilität des Fermi-Meeres gegenüber Paarbildung tritt auf, wenn eine effektive Anziehung zeitumgekehrte Elektronenzustände zu Cooper-Paaren bindet; diese Paare kondensieren zu einem kohärenten makroskopischen Quantenzustand, beschrieben durch eine Ordnungsparameter, und öffnen eine Energielücke für Einteilchenanregungen.

 

 

 

 

 





## Demonstration

Demonstration

In einem Metall mit schwacher Kopplung führt eine eingeführte phononvermittelte attraktive Wechselwirkung und die Lösung der BCS-Gleichung zur Energielücke, die bei einer kritischen Temperatur Tc verschwindet, und liefert die charakteristische Temperaturabhängigkeit der Lücke sowie thermodynamische Signaturen (z. B. Sprung in der Wärmekapazität).

 

 

 

 

## Fehlanwendung

Fehlanwendung

Einfache BCS-Theorie auf Materialien anzuwenden, bei denen die Paarung durch nicht-phononische Mechanismen getrieben wird, auf stark gekoppelte oder niedrigträgerdichte Supraleiter ohne Korrekturen oder anzunehmen, BCS erkläre nicht-konventionelle Ordnungsparametersymmetrien ohne Anpassung des Wechselwirkungskerns.

 

 

 

 

 





## Konsequenz

Konsequenz

Korrekt angewandt erklärt BCS die Existenz einer Energielücke, die Meissner-Phänomenologie durch Phasenkohärenz, die Skalierung der kritischen Temperatur im schwachen Kopplungsbereich und liefert eine Quasiteilchenbeschreibung (Bogoliubov-Anregungen), welche Tunnelingspektren und thermodynamisches Verhalten für konventionelle Supraleiter vorhersagt.

 

 

 

 

## Umkehrung

Umkehrung

Supraleitung ausschließlich als klassischen perfekten Leiter zu beschreiben oder den Nullwiderstand der Abwesenheit von Streuung zuzuschreiben, ohne Paarbildung und Phasenkohärenz zu berücksichtigen; oder Supraleitung nur phänomenologisch nach Ginzburg–Landau ohne mikroskopisches Paarungsbild zu behandeln.

 

 

 

 

 





## Abgrenzung

Abgrenzung

Gilt für konventionelle, phononvermittelte Supraleiter im schwach- bis mittelschwer gekoppelten Bereich und wenn ein Fermi-Flüssigkeits-Zustand als Ausgangspunkt sinnvoll ist; sie ist nicht unmittelbar auf stark korrelierte, Hoch-Tc- oder Nicht-Fermi-Flüssigkeits-Supraleiter anwendbar ohne Modifikationen.

 

 

 

 

 





## Semantische Spannung

Semantische Spannung

Spannung zwischen BCS als mikroskopischer Theorie der Paarung im Schwachkopplungsbereich und Ansätzen, die Supraleitung als Folge starker Korrelationen, Spinfluktuationen oder nicht-phononischem "Klebstoff" sehen; auch Spannung zu rein phänomenologischen Beschreibungen, die den mikroskopischen Mechanismus weglassen.

 

 

 

 

 





## Synthese

Synthese

Die BCS-Theorie verbindet eine mikroskopische attraktive Wechselwirkung mit makroskopischer supraleitender Ordnung, indem sie zeigt, wie gepaarte Elektronen kondensieren und einen gappenden, phasenkohärenten Zustand bilden; sie ist das Basis-Mikromodell für konventionelle Supraleiter und muss erweitert werden, wenn Wechselwirkungen, Symmetrien oder die Physik des Normalzustands von ihren Annahmen abweichen.