Teori BCS

Teori BCS (dinamai menurut penciptanya, Berdeen, Cooper, dan Schrieffer) adalah teori yang menjelaskan superkonduktor konvensional, kemampuan beberapa logam pada suhu rendah untuk mengkonduksi listrik tanpa hambatan. Teori BCS memandang superkonduktivitas sebagai sebuah efek mekanika kuantum makroskopik. Dia mengusulkan bahwa elektron dengan spin berlawanan dapat menjadi berpasangan, membentuk pasangan Cooper. Jika terdapat 2 elektron dengan elektron satu yang berperan menyerap phonon dan elektron dua memancarkan phonon, maka elektron kedua akan mendekati elektron pertama sehingga keduanya bergerak secara berpasangan karena gaya tarik dari inti atom kisi yang lebih besar dari gaya tolak antar kedua eletron tersebut. Inilah yang dimaksud pasangan Cooper.

Superkonduktor memiliki dua tipe yaitu superkonduktor tipe 1 dan superkonduktor tipe 2. Pembagian tipe ini berdasarkan titik kritis yang dimiliki oleh superkonduktor itu sendiri. Pada superkonduktor tipe 1 hanya memiliki satu titik kritis sehingga medan magnet eksternal dapat menembus superkonduktor.

Teori BCS hanya berlaku pada superkonduktor tipe 1. Karena berlaku toeri BCS, maka berlaku pula Efek Meissner yaitu fenomena medan magnet tertolak pada suhu kritis karena keadaannya yang diamagnetis sempurna. Superkonduktor menghasilkan medan magnet dalam bahan yang arahnya berlawanan dengan medan magnet eksternal, dengan berlakunya Efek Meissner, medan magnet tertolak dan menyebabkan magnet dapat melayang. Pada tipe 1 ini juga berlaku pasangan Cooper. Pada tipe 2, superkonduktor memiliki dua titik kritis. Tidak berlaku teori BCS sehingga tidak berlaku pula efek Meissner.

Dalam banyak superkonduktor, interaksi menarik antara elektron (dibutuhkan untuk berpasangan) dibawa tidak langsung oleh interaksi antara elektron dan "lattice" kristal bergetar (phonon).