你們有沒(méi)有想過(guò)，為什么在低溫和超導(dǎo)狀態(tài)下，GBW（晶格振動(dòng)）會(huì)變得如此之小？今天，微碧將和大家共同來(lái)探討這個(gè)有趣的問(wèn)題！

?

老樣子，先和微碧一起來(lái)簡(jiǎn)單了解下低溫和超導(dǎo)這兩個(gè)概念。

?

低溫，顧名思義，就是比常溫低的溫度，通常指的是接近絕對(duì)零度的溫度。而超導(dǎo)，則是指某些材料在低溫下電阻為零的奇妙現(xiàn)象。

當(dāng)我們將這兩種現(xiàn)象結(jié)合起來(lái)，就會(huì)知道?GBW 在低溫和超導(dǎo)狀態(tài)下為何變得如此微小。

?

GBW，全稱(chēng)晶格振動(dòng)，是固體材料中離子或原子在晶格結(jié)構(gòu)中做周期性振動(dòng)的現(xiàn)象。在常溫常壓下，GBW 的表現(xiàn)得相當(dāng)活躍，但當(dāng)溫度降到一定程度，它就會(huì)像一個(gè)調(diào)皮的孩子被家長(zhǎng)管教一樣，變得規(guī)規(guī)矩矩，不再那么隨意。

?

那么，這個(gè)“一定程度”的溫度到底是多少呢？

?

這得從低溫和超導(dǎo)的原理說(shuō)起：

?

在低溫下，固體材料的原子間距會(huì)發(fā)生變化，原子振動(dòng)的能量也會(huì)降低。這就好像我們?cè)诙炖?，?huì)把雙手插進(jìn)口袋里取暖，原子們也會(huì)在低溫下緊緊依偎在一起，以降低自身的能量。而在超導(dǎo)狀態(tài)下，原子間的電阻會(huì)變?yōu)榱?，電流可以在材料?nèi)部暢通無(wú)阻。

?

舉個(gè)生活例子：我們?cè)谕婊輹r(shí)，摩擦力為零，然后就可以毫無(wú)阻力地滑下來(lái)。

?

?

那么，低溫和超導(dǎo)狀態(tài)下的 GBW 為什么會(huì)變小呢？

?

這就涉及到一個(gè)重要的物理現(xiàn)象——“自發(fā)對(duì)稱(chēng)破缺”。

?

?

在低溫和超導(dǎo)狀態(tài)下，材料的晶格結(jié)構(gòu)會(huì)發(fā)生變化，原本對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu)會(huì)被破壞，呈現(xiàn)出一種不對(duì)稱(chēng)的狀態(tài)，而這種不對(duì)稱(chēng)狀態(tài)會(huì)導(dǎo)致 GBW 的能量降低。

與此同時(shí)，由于在低溫下，超導(dǎo)材料的電阻突然變?yōu)榱?，其?nèi)部電子運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)出特殊的規(guī)律。也就是說(shuō)，電流可以在材料內(nèi)部暢通無(wú)阻，使得 GBW 無(wú)法在材料內(nèi)部肆虐，只能“老實(shí)本分”地待著。

?

低溫條件下，超導(dǎo)材料的臨界磁場(chǎng)會(huì)增大，這意味著在相同的磁場(chǎng)下，超導(dǎo)材料的臨界電流會(huì)減小。而臨界電流和?GBW?參數(shù)之間存在直接的關(guān)系。因此，在低溫和超導(dǎo)狀態(tài)下，為了滿(mǎn)足臨界電流的減小，GBW?參數(shù)也會(huì)相應(yīng)地減小。

?

?

?

好了，今天微碧和大家的探討就到這里啦！喜歡的話可以關(guān)注和點(diǎn)個(gè)贊哦！創(chuàng)作不易，您的支持會(huì)是微碧持續(xù)創(chuàng)作的更大動(dòng)力！我們下期再見(jiàn)！

?