Acquisire conoscenze riguardanti: le applicazioni della superconduttività, le metodologie delle principali indagini sperimentali sui superconduttori, i fondamenti dei principali modelli teorici. Identificare quali peculiarità della superconduttività siano sfruttate in dispositivi e sistemi basati su superconduttori.
scheda docente
materiale didattico
Resistenza nulla, correnti persistenti. Persistent Current Switch. Effetto Meissner. Superconduttori di tipo I e II. Campi critici. Quantizzazione del flussoide. Equazioni dei London. Modello a due fluidi.
2 Materiali superconduttori.
Metalli e leghe: superconduttori tecnologici. Superconduttori ad alta Tc. Superconduttori a base di ferro. Superconduttori anisotropi.
3 Teoria.
Cenni alla teoria microscopica BCS. Termodinamica dello stato superconduttivo. Teoria di Ginzburg-Landau
4.Conducibilità a radiofrequenza.
Conducibilità ac. Impedenza superficiale. Dispositivi superconduttivi rf. Superconduttori per le cavità acceleratrici e per i grandi esperimenti.
5 Superconduttori di Tipo II.
Flussoni. Reticolo di Abrikosov. Campi critici inferiore e superiore. Moto flussonico. Pinning. Irreversibilità. Modello di Bean. Flux-flow, flux-creep, TAFF.
6.Superconduttività per l'energia
Applicazioni: SFCL: limitatori di corrente a superconduttore; Magneti superconduttori per la fusione nucleare; Accumulatori: SMES, Flywheels
7.Superconduttività nel quantum computing
8. (facoltativo) Effetto Josephson.
Effetto Josephson (derivazione di Feynmann). Modello RCSJ. Effetto Josephson ac. Shapiro steps. Standard di tensione. SQUID; Effetto del campo magnetico, corrente critica e interferenza quantistica. Caso di schermaggio debole. Applicazioni.
Sito web (al momento della redazione di questa nota): http://www.sea.uniroma3.it/eldem/
[BK]
W. Buckel, R. Kleiner, "Superconductivity - Fundamentals and Applications", Wiley
[EH]
C. Enss, S. Hunklinger, "Low-Temperature Physics", Springer
[FS]
K. Fossheim, A. Sudbø, "Superconductivity - Physics and applications", John Wiley and Sons, Ltd.
[IW]
Iwasa, "Case Studies in Superconducting Magnets", 2nd Edition, Springer
[OD]
T.P. Orlando, K.A. Delin, "Foundations of Applied Superconductivity", Addison Wesley
si vedano anche le slide del corso "Applied Superconductivity" del MIT (Open CourseWare)
[OPe]
F. J. Owens, Ch. P. Poole, Jr., "Electromagnetic Absorption in the Copper Oxide Superconductors", Springer
Programma
1 Fondamenti e complementi.Resistenza nulla, correnti persistenti. Persistent Current Switch. Effetto Meissner. Superconduttori di tipo I e II. Campi critici. Quantizzazione del flussoide. Equazioni dei London. Modello a due fluidi.
2 Materiali superconduttori.
Metalli e leghe: superconduttori tecnologici. Superconduttori ad alta Tc. Superconduttori a base di ferro. Superconduttori anisotropi.
3 Teoria.
Cenni alla teoria microscopica BCS. Termodinamica dello stato superconduttivo. Teoria di Ginzburg-Landau
4.Conducibilità a radiofrequenza.
Conducibilità ac. Impedenza superficiale. Dispositivi superconduttivi rf. Superconduttori per le cavità acceleratrici e per i grandi esperimenti.
5 Superconduttori di Tipo II.
Flussoni. Reticolo di Abrikosov. Campi critici inferiore e superiore. Moto flussonico. Pinning. Irreversibilità. Modello di Bean. Flux-flow, flux-creep, TAFF.
6.Superconduttività per l'energia
Applicazioni: SFCL: limitatori di corrente a superconduttore; Magneti superconduttori per la fusione nucleare; Accumulatori: SMES, Flywheels
7.Superconduttività nel quantum computing
8. (facoltativo) Effetto Josephson.
Effetto Josephson (derivazione di Feynmann). Modello RCSJ. Effetto Josephson ac. Shapiro steps. Standard di tensione. SQUID; Effetto del campo magnetico, corrente critica e interferenza quantistica. Caso di schermaggio debole. Applicazioni.
Testi Adottati
Sono elencati i testi da cui sono tratti gli argomenti. Sul sito sono indicati i capitoli rilevanti e le eventuali integrzioni. Lucidi e dispense vengono distribuiti durante il corso attraverso il sito web.Sito web (al momento della redazione di questa nota): http://www.sea.uniroma3.it/eldem/
[BK]
W. Buckel, R. Kleiner, "Superconductivity - Fundamentals and Applications", Wiley
[EH]
C. Enss, S. Hunklinger, "Low-Temperature Physics", Springer
[FS]
K. Fossheim, A. Sudbø, "Superconductivity - Physics and applications", John Wiley and Sons, Ltd.
[IW]
Iwasa, "Case Studies in Superconducting Magnets", 2nd Edition, Springer
[OD]
T.P. Orlando, K.A. Delin, "Foundations of Applied Superconductivity", Addison Wesley
si vedano anche le slide del corso "Applied Superconductivity" del MIT (Open CourseWare)
[OPe]
F. J. Owens, Ch. P. Poole, Jr., "Electromagnetic Absorption in the Copper Oxide Superconductors", Springer
Modalità Erogazione
Esame oraleModalità Frequenza
La frequenza alle lezioni è consigliata ma non obbligatoriaModalità Valutazione
Esame orale