(Imagem gerada apenas para fins ilustrativos)
Desenvolvida em 1950 por Vitaly Ginzburg e Lev Landau, esta é uma teoria fenomenológica que descreve a supercondutividade próxima à transição de fase. Ela introduz um parâmetro de ordem complexo, Ψ, para representar a densidade de elétrons supercondutores. A teoria descreve com sucesso efeitos como... Efeito Meissner e prevê a distinção entre supercondutores do Tipo I e do Tipo II com base em um único parâmetro, [latex]kappa[/latex].
A teoria de Ginzburg-Landau é uma teoria macroscópica, o que significa que não explica a origem microscópica da supercondutividade (o que foi posteriormente feito pela teoria BCS), mas descreve brilhantemente o comportamento dos supercondutores. Ela se baseia na teoria geral de Landau sobre transições de fase de segunda ordem. A ideia central é escrever a energia livre do sistema como uma expansão em potências do parâmetro de ordem Ψ e seu gradiente. O parâmetro de ordem é zero no estado normal e diferente de zero no estado supercondutor. A densidade de energia livre é dada por [latex]f = f_n + alpha|Psi|^2 + frac{beta}{2}|Psi|^4 + frac{1}{2m^*}|(-ihbarnabla – e^*mathbf{A})Psi|^2 + frac{|mathbf{B}|^2}{2mu_0}[/latex], onde [latex]alpha[/latex] e [latex]beta[/latex] são parâmetros fenomenológicos, [latex]mathbf{A}[/latex] é o potencial vetor magnético e [latex]e^*[/latex] e [latex]m^*[/latex] são a carga e a massa efetivas dos portadores de carga supercondutores. A minimização dessa energia livre resulta nas equações de Ginzburg-Landau, que descrevem a variação espacial de Ψ e das supercorrentes. A teoria define duas escalas de comprimento características: o comprimento de coerência ξ, ao longo do qual Ψ pode variar significativamente, e a profundidade de penetração de London λ. Sua razão, o parâmetro de Ginzburg-Landau κ = λ/ξ, determina o tipo de supercondutor. Se κ ≈ 1/√2, trata-se de um supercondutor do Tipo II. Essa previsão de um segundo tipo de supercondutor, que permite a penetração parcial do campo magnético em uma rede de vórtices, foi um grande sucesso da teoria, confirmado experimentalmente por Abrikosov em 1957.
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Teoria de Ginzburg-Landau
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