コヒーレンス長とロンドン方程式

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コヒーレンス長とロンドン方程式の違い

コヒーレンス長 vs. ロンドン方程式

ヒーレンス長（Coherence length、コヒーレンスの長さとも言う）とは、超伝導における電子の対（クーパー対）の空間的な広がりを表す長さの尺度のこと。ピパード (B. Pippard) が最初に提唱した（このため、ピパードのコヒーレンス長と言われることもある）。コヒーレンス長ξは超伝導転移温度 (T. ンドン方程式（ロンドンほうていしき、London equation）とは、超伝導の特徴の１つであるマイスナー効果に対して現象論的な解釈を与える方程式のことである。 ロンドン兄弟（フリッツ・ロンドンとハインツ・ロンドン）によって導きだされたのでロンドン方程式という。この方程式で使うλ（ラムダ）をロンドンの侵入長（しんにゅうちょう、London penetration depth）という。.

磁場侵入長

磁場侵入長（じばしんにゅうちょう）、略して侵入長（しんにゅうちょう）とは、超伝導体において外部の磁場がどの程度内部に侵入してくるかを表す量で、通常λやλLという形で表記される。表面からλLだけ内側に入ると、磁場は表面での1/eに等しくなる。 磁場侵入長は、ロンドン方程式とアンペールの法則から導き出される（このことから、ロンドンの侵入長と呼ばれることもある）。x軸の正の側に超電導体が置いてあるとして、超伝導体のない側ではz軸の正の向きに磁場B0がかかっているとすると、超伝導体内部の磁場は次の形で表される。 上の式から、λLだけ内側に入ると磁場の大きさが1/eとなることがわかる。 λLは以下のように表される。 これらの式で、m、n、qはそれぞれ粒子の質量、濃度、電荷である。 磁場侵入長は超流動密度によって決まるが、この超流動密度は高温超伝導体の転移温度を決める重要な量である。エネルギーギャップに節のある超伝導体では、磁場と超流動密度が相互に影響するため、絶対零度での侵入長は磁場に依存する。すなわち、絶対零度での侵入長の厳密な測定が高温超伝導の理解のために重要となってくる。超伝導体に固有の磁気構造がない場合、ミュオンスピン分光で侵入長を測定することができる。ミュオンスピンの緩和率σ(T)はλ²(T)に比例するため、侵入長を直接求めることができる。温度によって変化する超伝導体のエネルギーギャップの形に合わせてσ(T)も変化するので、エネルギーギャップの形だけでなく、高温超伝導の起源に迫る鍵ともなりうる。.

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超伝導

超伝導（ちょうでんどう、superconductivity）とは、特定の金属や化合物などの物質を非常に低い温度へ冷却したときに、電気抵抗が急激にゼロになる現象。「超電導」と表記されることもある。1911年、オランダの物理学者ヘイケ・カメルリング・オンネスにより発見された。この現象と同時に、マイスナー効果により外部からの磁力線が遮断されることから、電気抵抗の測定によらなくとも、超伝導状態が判別できる。この現象が現れるときの温度は超伝導転移温度と呼ばれ、この温度を室温程度に上昇させること（室温超伝導）は、現代物理学の重要な研究目標の一つ。.

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