超导体的电动力学:从洛伦兹到伽利略的零温极限
超导电性
2024-06-27 v3 量子气体
摘要
我们讨论了从洛伦兹不变的库珀对玻色子模型出发,推导与电磁场耦合的超导体电动力学的过程。我们的结果是在零温下获得的,根据热力学第三定律,此时系统熵为零。在非相对论极限下,我们得到了一个伽利略不变的超导系统,该体系与常见的类薛定谔系统不同。从这个角度看,它与从狄拉克方程在非相对论极限下推导出的费米子泡利方程有相似之处,后者具有自旋-磁场项,与薛定谔方程形成对比。我们模型的一个独特效应是超导体内部静电场恰好以伦敦穿透长度衰减。此外,我们的理论预测了即使在非相对论超导物质情况下,有质量电磁场也满足修正的达朗贝尔方程。我们强调了Nambu-Goldstone相位场的关键作用,它对于获得超导物质场的集体模式至关重要。在非相对论中性超流体的特殊情况下,我们得到了无能隙的类Bogoliubov谱,而对于带电超流体,我们得到了由等离子体频率打开能隙的色散关系。
引用
@article{arxiv.2401.04493,
title = {Electrodynamics of superconductors: from Lorentz to Galilei at zero temperature},
author = {Luca Salasnich},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.04493},
year = {2024}
}
备注
12 pages, no figures, invited feature paper, published in Entropy (MDPI). Some typos have been corrected, i.e. a missing term has been added in some equations