Coppia di Cooper
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La teoria delle coppie di Cooper, risalente agli anni Trenta-Quaranta del XX secolo, mira a spiegare il fenomeno della superconduttività. Prende il nome dal fisico che per primo ne teorizzò l'esistenza.
L'idea di base è la seguente: un elettrone che si muove in un reticolo cristallino esercita una forza di natura elettromagnetica sugli ioni positivi che costituiscono il reticolo stesso. In certe sostanze ed in certe condizioni di temperatura prossime allo zero assoluto, tale forza diviene sufficiente a produrre una distorsione del reticolo attorno all'elettrone in transito, comportando un aumento della densità delle cariche positive intorno all'elettrone stesso. Tale distribuzione di cariche positive, non essendo disturbata dall'agitazione termica, è sufficientemente stabile da attirare un altro elettrone. La coppia così formata, detta appunto Coppia di Cooper, risulta stabile, e più libera di viaggiare nel reticolo in quanto meno soggetta a fenomeni di scattering, ossia di diffusione.
Una coppia di elettroni di Cooper si comporta come un'unica particella con spin intero, 0 o 1 a seconda dell'orientazione di spin dei singoli costituenti. Pertanto le sue proprietà rientrano non più nel campo delle statistiche dei fermioni, ma di quelle dei bosoni (Statistica di Bose-Einstein).
La teoria, pur consentendo la spiegazione di alcuni aspetti della superconduttività, non è però in grado di spiegare quelli relativi alle nuove classi di superconduttori ad alta temperatura, ed altri.
Questi fenomeni vengono invece descritti dalla teoria dei polaroni. Nel 2006 sono stati pubblicati alcuni studi che allargano il ruolo dei fononi anche alla superconduzione ad alta temperatura.
