Pares de Cooper

Un par de Cooper está formado por un par de electrones. Según la física cuántica los electrones son fermiones y cumplen el Principio de exclusión de Pauli y sin embargo los pares de Cooper tienen otra entidad, son bosones. Esto es crucial para la formación del estado cuántico colectivo porque los bosones pueden condensar en una función de onda cuántica macroscópica y los electrones no. De hecho llegar a esta conclusión fue uno de los pasos que más retrasaron la solución al problema de la superconductividad. León Cooper resolvió este problema en 1956.

Los electrones de los pares de Cooper de la teoría BCS pueden formarse proveyendo una pequeña atracción entre ellos. Forman una esfera con velocidades opuestas y espines (momento magnético cuantizado) opuestos para cumplir el principio de exclusión de Pauli. El tamaño del par de Cooper se denomina longitud de coherencia. Los pares de Cooper sin embargo no se rigen por el principio de exclusión de Pauli por ser bosones y se mueven todos a la misma velocidad y con la misma fase en el estado colectivo cuántico.
Uno de los grandes logros de la teoría BCS fue la derivación del gap superconductor que es la energía necesaria para romper un par de Cooper.