Menu

Dydaktyka: nadprzewodnictwo i nadciekłość

BCS
Wydział Fizyki i Informatyki Stosowanej AGH
Wykład kursowy dla 3 roku Fizyki Technicznej dla bloku "Nowoczesne materiały i technologie" oraz obieralny dla innych specjalności.
Wykłady: zgodnie z UniTime.

Tematyka wykładów

Sylabus przedmiotu dostępny w bazie sylabus AGH

    W ramach przedmiotu poprowadzę 4 wykłady (12 h) dotyczące teoretycznego opisu nadprzewodnictwa konwencjonalnego (generowanego przez oddziaływanie elektron-fonon) Ich tematyka obejmuje:
  • Para Coopera jako podstawowy 'składnik' nadprzewodnika. Obliczenie energii wiązania pary.
  • Wprowadzenie do 2 kwantyzacji. Teoria BCS, przerwa nadprzewodzącą, temperatura krytyczna, ciepło właściwe i inne podstawowe wielkości fizyczne w stanie nadprzewodzącym.
  • Oddziaływanie elektron-fonon jako źródło nadprzewodnictwa "klasycznego". Funkcja Eliashberga i jej znaczenie w opisie stanu nadprzewodzącego. Formuły McMillana i Allena-Dynesa na Tc. Badania nadprzewodników metodami "z pierwszych zasad".
  • W kierunku temperatur pokojowych - nadprzewodnictwo w układach wodorowanych pod wysokim ciśnieniem, sukces teorii Eliashberga. Najnowsze odkrycia w tym temacie.

Materiały Dydaktyczne

Literatura:

  • Wstęp do nadprzewodnictwa i nadprzewodnictwo wysokotemperaturowe, M Cyrot and D Pavuna , PWN, 2003; tłum. z ang. (Introduction to Superconductivity, M Cyrot and D Pavuna, World Scientific, 1995).
  • The Electron-phonon Interaction in Metals, Göran Grimvall, Elsevier North-Holland, 1981
  • Theory of Superconductivity, G. Rickayzen, Interscience Publishers, 1965
  • J. Spałek, Wstęp do fizyki materii skondensowanej, PWN 2020
  • Nadprzewodnictwo, Jan Stankowski, Borysław Czyżak, rok: 1999, ISBN: 83-204-2225-6

Ogłoszenia

Info odnośnie kolokwium: część "teoretyczna" wykładu, dotycząca teorii BCS, oddziaływania elektron-fonon i nadprzewodnictwa w układach o parowaniu konwencjonalnym
Zagadnienia:
1. Para Coopera, energia wiązania pary
2. Teoria BCS - Hamiltonian teorii BCS, opis oddziaływania elektron-fonon
3. Przerwa nadprzewodząca i co wynika z jej istnienia, temperatura krytyczna, pole krytyczne, prąd krytyczny, dlaczego nadprzewodnik nadprzewodzi.
4. Wyjście poza BCS: stała sprzężenia elektron-fonon, jak można ją wyznaczyć doświadczalnie i teoretycznie.
5. Podstawowe informacje na temat nadprzewodnictwa z temperaturami > 200 K w układach pod wysokim ciśnieniem.
Nie będę wymagał znajomości wyprowadzeń, prezenowanych na wykładach. Przy teorii BCS Należy znać podstawowe pojęcia, wzory i wyniki teorii BCS oraz jak teoria ta tłumaczy najważniejsze cechy nadprzewodników. Konsultacje

Zasady zaliczenia przedmiotu

Ocena końcowa obliczana jest jako średnia ocen z egzaminu/kolokwium końcowego oraz laboratorium. W przypadku uzyskania oceny niedostatecznej z egzaminu lub laboratorium, student otrzymuję ocenę niedostateczną.