3. Paramètre d'ordre et expériences fondamentales
Le paramètre d'ordre, notion introduite à propos du modèle de G.L., est une fonction d'onde complexe qui décrit l'état quantique macroscopique dans lequel se trouvent condensées les paires de Cooper ; son amplitude donne la probabilité de présence, en un point, de paires d'électrons et varie peu en présence de champs faibles. En revanche, les variations rapides de sa phase ϕ(r⃗) conditionnent la circulation des courants.
Au voisinage de la transition vers l'état normal, lorsque celle-ci est du deuxième ordre, la description de G.L. permet en particulier de définir deux longueurs caractéristiques de l'état supraconducteur, la longueur de cohérence et la profondeur de pénétration.
La longueur de cohérence ξ(T) définit la distance minimale sur laquelle le paramètre d'ordre peut varier ; elle diverge à Tc où les effets de fluctuations critiques sont importants. Cette longueur caractérise donc la rigidité de l'état supraconducteur.
Un champ magnétique appliqué parallèlement à la surface plane d'un supraconducteur semi-infini est exclu (effet Meissner), sauf dans une couche superficielle d'épaisseur λ(T), profondeur de pénétration, où circulent des courants d'écran superfluides. Dans les systèmes de taille comparable à λ, le champ magnétique est donc peu exclu ; cela a conduit à des mesures précises de λ(T). Près de Tc où l'« écrantage » devient faible, λ(T) diverge en (Tc − T)−1/2 tout comme ξ(T).
• Quantification du flux
Imaginons un cylindre supraconducteur creux en présence d'un champ magnétique longitudinal faible H. Un circuit fermé (c) entourant le trou et suffisamment intérieur au supraconducteur ne subit l'influence ni du champ magnétique ni des courants superficiels. À cause de sa portée macroscopique, […]
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