Wyklad SD - Bartek-1

WPROWADZENIE DO NADPRZEWODNICTWA
wykład dla doktorantów
Dr hab. Bartłomiej Andrzejewski
I Zjawisko nadprzewodnictwa
1. definicja nadprzewodnika
−
zanik oporu elektrycznego
−
zjawisko Meissnera-Ochsenfelda
2. Odkrycie i krótka historia nadprzewodnictwa
3. Podstawowe własności nadprzewodników
−
równania Maxwella - przypomnienie
−
opór elektryczny
−
doskonałe przewodnictwo i prądy nadprzewodzące
−
doskonały diamagnetyzm i pola wewnątrz nadprzewodnika
−
prądy ekranujące
−
nadprzewodnik a doskonały przewodnik
−
temperatura krytyczna, prądy i pola krytyczne
4. Kwantowanie strumienia magnetycznego
5. Nadprzewodniki I i II typu
II Równania Londonów
1. Wprowadzenie do równań Londonów
2. „Zapomniane” równania Londonów
3. Wirujący nadprzewodnik i pole Londonów
III Nadprzewodniki konwencjonalne
1. Pierwiastki nadprzewodzące i ich własności fizyczne
2. Stopy nadprzewodzące
3. Reguła Mediema
4. Związki
−
związki o strukturze NaCl
−
związki typu A15
−
fazy Laves’a i Chevrel’a
5. Nadprzewodniki cięŜkofermionowe
1
IV. Termodynamika nadprzewodników
1. Ciepło właściwe nadprzewodników w stanie normalnym i nadprzewodzącym
2. Skok ciepła właściwego w przejściu nadprzewodzącym
3. Zmienne termodynamiczne
4. Termodynamika doskonałego przewodnika
5. Termodynamika nadprzewodnika
6. Własności termodynamiczne nadprzewodnika bez pola i w polu magnetycznym
7. Przejścia fazowe w nadprzewodnikach
V Teoria Ginzburga-Landaua
1. Parametr porządku
2. Równania Ginzburga-Landaua
3. Kwantowanie strumienia magnetycznego
4. Długość koherencji i głębokość wnikania pola magnetycznego
5. Gęstość prądu krytycznego Ginzburga-Landaua
6. Stan mieszany nadprzewodników
VI. Teoria BCS
1. Pary Coopera
2. Parametr porządku w teorii BCS
3. Sformułowanie teorii BCS
4. Parowanie singletowe i trypletowe
5. Szczelina energetyczna i energia sprzęŜenia
VII Nadprzewodniki wysokotemperaturowe
1. Odkrycie nadprzewodników wysokotemperaturoych
2. Perowskity
3. Struktura YBa2Cu3O7
4. Struktury BiSrCaCuO i TlBaCaCuO
5. Pniktydki i inne nadprzewodniki wysokotemperaturowe
6. Własności nadprzewodników wysokotemperaturowych
VIII Nadprzewodniki niekonwencjonalne
1. Nadprzewodniki magnetyczne
2. Nadprzewodniki o uporządkowaniu trypletowym
2
3. „Mokre” nadprzewodniki
4. Własności nadprzewodników niekonwencjonalnych
IX. Nadprzewodniki organiczne i fullereny
1. Hipoteza Little’a
2. Niestabilność Peierls’a
3. Nadprzewodniki organiczne
4. Nadprzewodnictwo grafitu
5. Fullereny
X. Efekt Josephsona i Andreeva
1. Równania Josephsona
2. Rodzaje złączy Josephsona
3. Słabe złącza w nadprzewodnikach granularnych
4. Absorpcja mikrofalowa
5. Efekt Andreeva
XI Magnetyczne własności nadprzewodników
1. Własności magnetyczne nadprzewodników I i II typu
2. Wiry w nadprzewodnikach II typu
3. Statyka i dynamika wirów
−
odpychanie wirów
−
kotwiczenie wirów
−
równanie ruchu
−
siła Magnusa
4. Sieć wirów i stan szklisty
5. Diagram fazowy, fluktuacje i linia nieodwracalności
XII Własności transportowe nadprzewodników
1. Obwody nadprzewodzące
2. Prąd krytyczny i anizotropia
3. Magnetoopór w nadprzewodnikach
4. Przewodnictwo fluktuacyjne i płynięcie strumienia
5. Przewodnictwo cieplne nadprzewodników
3
XIII Stan pośredni i stan krytyczny
1. Stan pośredni w nadprzewodnikach I typu
2. Domeny stanu pośredniego
3. Domeny w cienkich warstwach nadprzewodzących
4. Stan pośredni indukowany przez przepływ prądu
5. Stan krytyczny w nadprzewodnikach II typu
6. Model stanu krytycznego według Beana
XIV Grawitomagnetyczne własności nadprzewodników
1. Doświadczenie Tate’a
2. Równania grawitoelektromagnetyczne
3. Efekt Lens’a-Thirring’a, czyli wleczenie metryki
4. Uogólnione równania Londonów i kwantowanie strumienia
5. Efekt DeWitt’a
XV Zastosowania nadprzewodnictwa
1. Interferometr kwantowy - SQUID
2. Magnesy nadprzewodnikowe
3. ŁoŜyska nadprzewodzące
4. Wytwarzanie, przesyłanie i magazynowanie energii elektrycznej
5. Pociągi na poduszce magnetycznej i napęd hydrodynamiczny
6. Zastosowania mikrofalowe
−
rezonatory
−
falowody
−
generatory mikrofal
−
wiggler
7. Detektory promieniowania
4