В этой книге собраны статьи, в которых методом матриц плотности были изложены новые квантовые теории сверхтекучести и сверхпроводимости. В первой статье развита теория сверхтекучести, в которой была получена зависимость теплоемкости от температуры. Остальные статьи посвящены явлению сверхпроводимости. В этих работах было показано, как вариацианный принцип приводит к уравнению для функции распределения электронов по волновым векторам. Электроны есть частицы, которые называются фермионами. Это утверждение дает возможность найти зависимость энергии взаимодействия двух электронов от их волновых векторов. Потенциальная энергия взаимодействия электронов в координатном пространстве есть положительная величина, что свидетельствует об отталкивании двух электронов один от другого. Это кулонов-ское отталкивание электронов приводит к зависимости энергии взаимодействия электронов от волновых векторов, которое для кристаллических металов имеет два слагаемых. Первое слагаемое есть положительная величина. Она зависит от волновых векторов, которые равны по величине и противоположны по направлениям. Это слагаемое говорит об отталкивании электронов и приводит к наличию анизотропии электронов, которое означает, что вероятности двух некоторых электронов не равны друг другу. В этом проявляется сверхпроводимость. Второе слагаемое есть отрицательная величина, которая зависит от равных друг другу волновых векторов. Это слагаемое приводит к энергетической щели. Все эти явления возникают при низких температурах.Было исследовано влияние магнитного поля на сверхпроводник. Показано, что при увеличении внешнего магнитного поля происходит смещение функции распределения электронов в сторону больших энергий. Такое смещение дает возможность объяснить эффект Мейснера - Оксенфельда. Кроме внешнего магнитного поля существует внутреннее магнитное поле, обусловленное сверхпроводящим электрическим током. Найдены плотность этого тока и напряженности внутреннего и внешнего магнитных полей. Показано, что выталкивание внешнего магнитного поля из сверхпроводника обусловлено большей по модулю напряженностью внутреннего магнитного поля, которое возникает внутри сверхпроводника. Дано объяснение явления квантовой левитации сверхпроводника.Книга может представлять интерес для студентов старших курсов высших учебных заведений, аспирантов, преподавателей и научных работников.
V etoy knige sobrany stati, v kotorykh metodom matrits plotnosti byli izlozheny novye kvantovye teorii sverkhtekuchesti i sverkhprovodimosti. V pervoy state razvita teoriya sverkhtekuchesti, v kotoroy byla poluchena zavisimost teploemkosti ot temperatury. Ostalnye stati posvyashcheny yavleniyu sverkhprovodimosti. V etikh rabotakh bylo pokazano, kak variatsiannyy printsip privodit k uravneniyu dlya funktsii raspredeleniya elektronov po volnovym vektoram. Elektrony est chastitsy, kotorye nazyvayutsya fermionami. Eto utverzhdenie daet vozmozhnost nayti zavisimost energii vzaimodeystviya dvukh elektronov ot ikh volnovykh vektorov. Potentsialnaya energiya vzaimodeystviya elektronov v koordinatnom prostranstve est polozhitelnaya velichina, chto svidetelstvuet ob ottalkivanii dvukh elektronov odin ot drugogo. Eto kulonov-skoe ottalkivanie elektronov privodit k zavisimosti energii vzaimodeystviya elektronov ot volnovykh vektorov, kotoroe dlya kristallicheskikh metalov imeet dva slagaemykh. Pervoe slagaemoe est polozhitelnaya velichina. Ona zavisit ot volnovykh vektorov, kotorye ravny po velichine i protivopolozhny po napravleniyam. Eto slagaemoe govorit ob ottalkivanii elektronov i privodit k nalichiyu anizotropii elektronov, kotoroe oznachaet, chto veroyatnosti dvukh nekotorykh elektronov ne ravny drug drugu. V etom proyavlyaetsya sverkhprovodimost. Vtoroe slagaemoe est otritsatelnaya velichina, kotoraya zavisit ot ravnykh drug drugu volnovykh vektorov. Eto slagaemoe privodit k energeticheskoy shcheli. Vse eti yavleniya voznikayut pri nizkikh temperaturakh.Bylo issledovano vliyanie magnitnogo polya na sverkhprovodnik. Pokazano, chto pri uvelichenii vneshnego magnitnogo polya proiskhodit smeshchenie funktsii raspredeleniya elektronov v storonu bolshikh energiy. Takoe smeshchenie daet vozmozhnost obyasnit effekt Meysnera - Oksenfelda. Krome vneshnego magnitnogo polya sushchestvuet vnutrennee magnitnoe pole, obuslovlennoe sverkhprovodyashchim elektricheskim tokom. Naydeny plotnost etogo toka i napryazhennosti vnutrennego i vneshnego magnitnykh poley. Pokazano, chto vytalkivanie vneshnego magnitnogo polya iz sverkhprovodnika obuslovleno bolshey po modulyu napryazhennostyu vnutrennego magnitnogo polya, kotoroe voznikaet vnutri sverkhprovodnika. Dano obyasnenie yavleniya kvantovoy levitatsii sverkhprovodnika.Kniga mozhet predstavlyat interes dlya studentov starshikh kursov vysshikh uchebnykh zavedeniy, aspirantov, prepodavateley i nauchnykh rabotnikov.
