Superconductivity

Superconductivity

J. B. Ketterson u. S.N. Song.
Cambridge University Press, Cambridge 1999. XIV + 497 S., paperback,£ 29.95.
ISBN 0-521-56562-6

Da es nur wenige allgemeine Lehrbücher über die Theorie der Supraleitung gibt, freut man sich über jedes neue Buch auf diesem Gebiet. In diesem Fall handelt es sich um ein umfassendes theoretisches Lehrbuch, in dem auch schwierige Probleme, wie die dynamische Leitfähigkeit, die mikroskopische Theorie des Josephson-Effektes und die Herleitung der (zeitabhängigen) Ginzburg-Landau-Gleichungen, nicht aus ge lassen werden. Es enthält auch viele moder ne Themen, z.B. die Behandlung von Schichtsupraleitern im Rahmen des Lawrence- Doniach-Modells, die Wellenausbreitung in langen Josephson-Kontakten, unkonventionelle Paarung und kollektive Moden in Superfluiden und Supraleitern. Als erste Einführung in die Phänomene der Supraleitung ist es weniger geeignet. Das Buch behandelt keine materialspezifischen Eigenschaften und versucht gar nicht erst, die Supraleitung in Hochtemperatur-Supraleitern zu erklären, eine verständliche Entscheidung.

Bei der Formulierung der mikroskopischen Theorie wird systematisch von der Methode der orts- und zeitabhängigen Bogoliubov-Gleichungen Gebrauch gemacht. Auf diese Weise vermeiden die Autoren die Verwendung Greenscher Funktionen (diese werden erst am Ende des Buches kurz eingeführt). Das Buch folgt dabei bewusst dem Pionierwerk von de Gennes. Wenn auf diese Weise auch die meisten Ergebnisse leicht nachrechenbar sind, bin ich mir nicht sicher, ob die Vermeidung des Formalismus Greenscher Funktionen pädagogisch sinnvoll ist. Es fehlt dadurch ein weiterführendes theoretisches Konzept, mit dem sich auch kompliziertere Probleme behandeln lassen. Für spezielle Probleme mit ortsabhängigem Ordnungsparameter, die hier behandelt werden (Elektronenzustände in einem Vortexkern, Andreev-Streuung, Proximity-Effekt), sind natürlich Bogoliubov-Funktionen ein sehr nützliches Hilfsmittel.

Das Buch liefert die theoretischen Grundlagen zur Erklärung vieler Effekte. Auf die Anwendungen der Theorie wird zwar immer hingewiesen (mit Literaturzitaten), aber die entsprechenden experimentellen Ergebnisse werden in diesem Buch meist nicht explizit diskutiert.

Für ein modernes Lehrbuch wäre es nahe liegend, statt des Gauß-Systems das SI-Einheitensystem zu verwenden. Das geschieht leider nicht. Auf diese Weise wird der konzeptionelle Unterschied zwischen den Feldern B und H verwischt. Das macht nichts, solange man alle Ströme im Supraleiter als freie Ströme betrachtet und den Begriff der Magnetisierung vermeidet. Das Konzept wird aber bei der Thermodynamik nicht durch gehalten. Dadurch kommt es zu missverständlichen Formulierungen. Eine sorgfältigere Diskussion der magnetischen Enthalpie als Funktion des äußeren Feldes und der Probengeometrie wäre wünschenswert.
Prof. Dr. Joachim Keller, Institut für Theoretische Physik, Universität Regensburg

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