ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУ ВПО «ВОЛГОГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ФАКУЛЬТЕТ ФИЗИКИ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ
КАФЕДРА «Радиофизики»
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
С.Г. Сидоров
“______”_______________2009 г.
Рабочая программа
по дисциплине «Физика сверхпроводников»
|
Курс |
4 |
|
|
Семестр |
7 |
|
|
Всего аудиторных занятий, час |
36 |
|
|
Лекций, час |
36 |
|
|
СРС, всего часов по учебному плану |
64 |
|
|
Зачет |
7 |
|
Волгоград, 2009
Составитель рабочей программы:
к.ф.-м.н. доцент А.Л. Якимец
Рабочая программа утверждена на заседании кафедры Радиофизики
“20” марта 2009 г. протокол № 9
Заведующий кафедрой В.К. Игнатьев
Одобрено методической комиссией факультета физики и телекоммуникаций по радиофизике
Председатель методической комиссии В.К. Игнатьев
Декан факультета физики и телекоммуникаций В.В. Яцышен
1. Цели и задачи учебной дисциплины
1.1. Цель преподавания дисциплины
Курс «Физика сверхпроводников» является курсом из национально-регионального компонента направления 210300.62 «Радиотехника» и знакомит студентов с физическими основами сверхпроводников, в том числе высокотемпературных.
1.2. Задачи изучения дисциплины
После прохождения курса студент должен знать феноменологическое описание термодинамики и электродинамики сверхпроводников, основы микроскопической теории сверхпроводимости, включая туннельный эффект в сверхпроводниках и эффект Джозефсона, особенности применения сверхпроводников в электронике и электротехнике.
1.3. Взаимосвязь учебных дисциплин.
Курс «Физика сверхпроводников» базируется на курсах «Электричество» и «Молекулярная физика», в рамках которых студенты должны владеть такими основными понятиями как внутренняя энергия, энтропия, свободная энергия, условия равновесия, фазовые переходы, уравнение Максвелла, материальные уравнения, уравнение Шредингера.
2. Содержание учебной дисциплины
|
№ |
Название темы, наименование вопросов, изучаемых на лекциях |
Кол-во часов |
Форма контроля |
|
1 |
Основные свойства сверхпроводников. 1.1. История открытия сверхпроводимости. 1.2. Магнитные свойства сверхпроводников. 1.3. Термодинамика сверхпроводников. 1.4. Высокотемпературная сверхпроводимость. |
2 |
Зач. |
|
2 |
Линейная электродинамика сверхпроводников. 2.1. Развитие теории сверхпроводимости. 2.2. Уравнение Лондонов. 2.3. Нелокальная электродинамика сверхпроводников. 2.4. Квантование магнитного потока. |
2 |
Зач. Кр |
|
3 |
Распределение магнитного поля в сверхпроводниках. 3.1. Пластина в параллельном поле, пластина с током, пленка над экраном. 3.2. Кинетическая индуктивность. 3.3. Комплексная проводимость сверхпроводника. 3.4. Скин-эффект и поверхностный импеданс. |
4 |
Зач.
|
|
4 |
Теория сверхповодимости Гинзбурга-Ландау. 4.1. Свободная энергия сверхпроводников. 4.2. Уравнения Гинзбурга-Ландау. 4.3. Длина когерентности и глубина проникновения. 4.4. Энергия границы раздела между нормальной и сверхпроводящей фазами. 4.5. Критическое поле тонкой пленки, критический ток тонкой пленки. |
7 |
Зач. |
|
5 |
Сверхпроводимость второго рода. 5.1. Поле одиночного вихря, первое критическое поле. 5.2. Взаимодействие вихрей, второе критическое поле. 5.3. Критический ток, пиннинг. |
6 |
Зач. Ко |
|
6 |
Микроскопическая теория сверхпроводимости. 6.1. Электрон-фотонное взаимодействие. 6.2. Основное состояние сверхпроводника. 6.3. Спектр элементарных возбуждений сверхпроводнка. 6.4. Незатухающий ток и эффект Мейснера. |
7 |
Зач. |
|
7 |
Туннельный эффект в сверхпроводниках. 7.1. Переход металл-изолятор-металл, переход металл-изолятор-сверхпроводник. 7.2. Переход сверхпроводник-изолятор-сверхпроводник. 7.3. Детектирование электромагнитных волн. |
3 |
Зач. |
|
8 |
Эффект Джозефсона. 8.1. Джозефсоновское туннелирование. 8.2. Стационарный эффект Джозефсона. 8.3. Нестационарный эффект Джозефсона. |
5 |
Зач. |