Me preguntaba si la intensidad del campo de ruptura del efecto Meissner puede atribuirse al efecto Zeeman. Puedo ver que este último (junto con el efecto Stark) es más análogo al apantallamiento de electrones, pero ¿tendría el efecto sobre la densidad de estados debido a la reducción de la degeneración alguna correlación con la intensidad de campo crítica que pone un superconductor de tipo II en el fase con vórtices cuantificados?
La fase de vórtice se puede entender de dos maneras diferentes (por supuesto, estrictamente equivalentes): energía de la superficie (el superconductor (SC) protege el campo magnético) frente a la energía del volumen (es robusta la fase superconductora) o Longitud de penetración de London frente a la longitud de coherencia de Ginzburg-Landau. El vórtice perfora el SC cuando la energía de la superficie se vuelve más pequeña que la energía del volumen (en resumen, la superficie se vuelve permeable al campo magnético). En la imagen de escala de longitud, el vórtice comienza a entrar en juego cuando la longitud de penetración de Londres se vuelve mayor que la longitud de coherencia. Entonces, los pares de Cooper, que tienen un tamaño de longitud de coherencia, tienen que adaptarse a la nueva situación con parte de la energía magnética a granel. Entonces comienzan a formar una red de vórtices, ya que es energéticamente favorable para la fase SC.
Tanto la longitud de Londres como la de coherencia pueden depender del efecto Zeeman, pero aquí el problema principal: el efecto Zeeman es realmente pequeño en comparación con el llamado efecto orbital (responsable de la fuerza de Lorentz si lo desea). Una forma de matar el efecto orbital es hacer un sistema cuasi-2D y aplicar el campo magnético externo en el plano del sistema. Otra forma es utilizar los llamados compuestos de fermiones pesados. Ambos sistemas eliminan el efecto orbital: el primero porque la fuerza de Lorentz es perpendicular al campo magnético y por lo tanto dirigida fuera del sistema 2D, el segundo porque los electrones son tan pesados que el campo magnético tiene dificultades para moverlos. Por el contrario, el efecto Zeeman es independiente de la orientación y la masa en modelos simples.
Entonces, para concluir, puede modificar el efecto Meißner cuando el efecto Zeeman comienza a ser importante, pero primero debe encontrar una buena situación para ignorar el efecto orbital.
Si mal no recuerdo, en los sistemas cuasi-2D, el efecto Meißner se apaga con un fuerte efecto Zeeman en parte por la razón que invocaste (división del nivel de electrones). NB: el efecto Zeeman generalmente se denomina efecto paramagnético en estudios de materia condensada. Sin embargo, todavía hay algunos debates al respecto. Parece depender de muchos efectos (impurezas, geometría del compuesto, estructura de la banda, simetría del parámetro de orden, ...) Por lo tanto, prefiero no darle algunas referencias.
PD: Esta respuesta puede completar lo que dijo Chris Gerig. Puedo decir para abreviar: cuando el efecto Zeeman entra en escena de la superconductividad, ¡todo es un desastre total! Pero eso también hace felices a todos los físicos: ¡cómo limpiar esta habitación desordenada es un desafío entonces :-)!
Yo creo que no; el efecto Zeeman no juega ningún papel aquí, ya que solo divide los niveles de energía de los átomos. Pero aquí (en la teoría de Ginzburg-Landau del efecto Meissner) solo se producen transiciones de fase y corrientes superficiales. En particular, la superconductividad encaja naturalmente en una teoría de calibre, independientemente de la división de energía de un átomo.
wsc
colin mcfaul