Superconductivity

2022/2023

Academic Year

RUS

Instruction in Russian

7

ECTS credits

Delivered at:

Joint Department of Low Temperature Physics with the Kapitza Institute for Physical Problems (RAS)

Course type:

Elective course

When:

4 year, 2, 3 module

Instructor

Трояновский Алексей Маркович

Программа дисциплины

Аннотация

Курс «Сверхпроводимость» знакомит студентов с основными теоретическими концепциями и экспериментальными результатами в области исследования сверхпроводимости. Будут рассмотрены основные электрические, магнитные и термодинамические свойства сверхпроводников, критическое поведение вблизи точки перехода, сверхпроводники первого и второго рода, высокотемпературные сверхпроводники и практическое использования сверхпроводников.

Цель освоения дисциплины

• формирование у студентов профессиональных компетенций, связанных с использованием современных теоретических концепций и применением современных экспериментальных методик в области физики низких температур и сверхпроводимости;
• развитие умений, основанных на полученных знаниях, позволяющих на творческом уровне создавать и применять физические модели для решения задач физики низких температур и сверхпроводимости;
• получение практических навыков использования данных современных экспериментов для решения задач физики низких температур и сверхпроводимости

Планируемые результаты обучения

• Знать основные положения феноменологической теории Лондонов и теории БКШ. Понимать пределы применимости этих теорий.
• Знать основные свойства сверхпроводников. Понимать связь между характерными параметрами (щель, температура перехода, критическое поле).
• Иметь представление о технических применениях сверхпроводников в научных и практических приложениях.
• Понимать причину возникновения вихревых состояний в сверхпроводниках II рода. Иметь представление о пининге вихрей.
• Уметь описывать квазичастичное туннелирование и туннелирование куперовских пар в сверхпроводящих контактах. Иметь представление о применениях эффекта Джозефсона в точных измерениях и метрологии.

Содержание учебной дисциплины

• Сверхпроводимость. Основные свойства сверхпроводников.
• Теоретическое описание сверхпроводимости.
• Вихри в сверхпроводниках и их основные свойства.
• Эффект Джозефсона. Сверхпроводимость в тонких пленках.
• Различные типы сверхпроводников и их использование.

Элементы контроля

• Работа на семинарах
  • еженедельные задания в виде задачи или доклада, каждый студент должен выступить на семинаре в каждом модуле.
• Контрольная работа
  • контрольная работа (в конце 3-го модуля) в формате письменного решения задач;
• Экзамен
  • устный экзамен (в конце 3-го модуля), состоящий из ответа по билету. Проводится устно в формате беседы по программе курса. Билет содержит 1 вопрос по материалам лекций

Промежуточная аттестация

• 2022/2023 учебный год 3 модуль
  0.4 * Экзамен + 0.3 * Работа на семинарах + 0.3 * Контрольная работа

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Абрикосов, А. А. Основы теории металлов : учебное пособие / А. А. Абрикосов. — 2-е изд. — Москва : ФИЗМАТЛИТ, 2010. — 600 с. — ISBN 978-5-9221-1097-6. — Текст : электронный // Лань : электронно-библиотечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/2093 (дата обращения: 00.00.0000). — Режим доступа: для авториз. пользователей.
• Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. - Теоретическая физика. Т.9 Статистическая физика. Ч. 2. Теория конденсированного состояния - Издательство "Физматлит" - 2004 - ISBN: 5-9221-0296-6 - Текст электронный // ЭБС ЛАНЬ - URL: https://e.lanbook.com/book/2235
• Основы теории металлов, Абрикосов, А. А., 2010
• Теоретическая физика. Т. 5: Статистическая физика: Ч. 1, Ландау, Л. Д., 2013

Рекомендуемая дополнительная литература

• M.Yu. Kagan, Modern Trends in Superconductivity and Superfluidity, Lecture Notes in Physics, v. 874, Springer, Dordrecht, 2013
• Введение в физику твердого тела, Киттель, Ч., 1978