基本介紹
- 中文名：金茲堡－朗道方程
- 外文名：Ginzburg–Landau theory
- 領域：物理學
簡介,理論,磁疇,磁通量量子,
簡介
金茲堡-朗道方程，或金茲堡-朗道理論，是由維塔利·金茲堡和列夫·朗道在1950年提出的一個描述超導現象的理論。早期的金茲堡-朗道方程只是一個唯象的數學模型，從巨觀的角度描述了第一類超導體。1957年，蘇聯物理學家阿列克謝·阿布里科索夫基於金茲堡-朗道理論提出了第二類超導體的概念。1959年，列夫·戈爾科夫（英語：Lev Gor'kov）結合BCS理論，從微觀角度嚴格證明了金茲堡-朗道理論是BCS理論的一種極限情況。為了表彰金茲堡和阿布里科索夫對超導理論的貢獻，他們與研究超流理論的安東尼·萊格特共同獲得了2003年的諾貝爾物理學獎。
理論
金茲堡－朗道方程是由金茲堡和朗道在朗道的二級相變理論的基礎上提出的。他們斷言超導態可以通過一個復序參量（complex order parameter）ψ(r) 來表征。這個形似波函式的序參量測量的是超導體在低於超導轉變溫度Tc時的超導有序度（"degree of superconducting order"），在BCS理論的框架中可以視為描述庫柏對質量中心位置的單粒子波函式。在臨界相變點附近，超導體的自由能密度f可被展開為如下形式：
磁疇
磁疇是鐵磁質的基本組成部分；材料內部擁有均一磁化強度的區域；鐵磁質的原子磁矩主要由原子中電子自旋決定；在各磁疇中，原子磁矩的排列各有相互平行的自發傾向，磁矩方向保持一致，因此具有磁性；但是各磁疇的排列方向是混亂的，所以鐵磁體在沒有被磁化前不顯磁性。
磁矩結構與鐵磁性物質（例如鐵）的磁性行為有關。在其他的材料中，一般並不存在磁疇結構。在居里溫度以下，磁疇是自發出現的，並不需要外部磁場的存在。不同磁疇內磁矩的方向不同，在磁疇的邊界，磁矩從一個方向連續地過度到另一個方向。
在外磁場的作用下，各磁疇的大小發生變化，自發磁化方向和外磁場方向相同或近似相同的磁疇擴大，方向相反或近似相反的磁疇縮小，以致外磁場方向上的總磁矩跟著外磁場的增強而增加；當外磁場增強到一定程度，所有磁疇的磁矩方向一致，這時達到磁性飽和。
磁通量量子
與磁通量量子相關或是同義的單字包括：“flux quanta”、“fluxoid”、“fluxon”。
