Cooperin pari

Cooperin pari kuvaa suprajohteisiin syntyvää kahden elektronin muodostamaa korreloitunutta paria. Parikorrelaatio aiheutuu suprajohteissa elektronien välille syntyvästä attraktiivisesta eli puoleensa vetävästä vuorovaikutuksesta. Cooperin pari on saanut nimensä suprajohtavuuden mikroskooppisen BCS-teorian yhdeltä isältä, Leon Cooperilta. Cooper osoitti vuonna 1956 ohjaajansa John Bardeenin ehdotuksesta, että pienikin attraktiivinen vuorovaikutus saa aikaan pariutuneita elektronitiloja, joiden energia on pienempi kuin tilojen, joilla parikorrelaatioita ei ole. Tämä Cooperin epästabiilisuus saa aikaan suprajohtavuuden. Yhdessä Robert Schriefferin kanssa Bardeen ja Cooper kehittivät ideasta suprajohtavuuden mikroskooppisen teorian ja jakoivat Nobelin fysiikan palkinnon vuonna 1972.

Vaikutus

Cooperin parien ansiosta suprajohteiden alkeisvaraus on kahden elektronin varauksen suuruinen. Tämä näkyy muun muassa suprajohtavassa kvantti-interferenssilaitteessa SQUIDissa, jossa magneettivuo kvantittuu arvoon

$\Phi _{0}={\frac {h}{2e}}.$

Samoin suprajohtavien yksielektronitransistorien varautumisenergia on muotoa

$E_{C}={\frac {(2e)^{2}}{2C}}.$

Katso myös

• Andrejevin heijastus