Обязательный курс, 72 часа, форма отчетности: экзамен

Лектор: Снигирёв О.В.

Программа курса "Электродинамика сверхпроводников"

• Явление сверхпроводимости. Фазовая диаграмма перехода нормальный металл — сверхпроводник первого рода. Фазовые переходы 1 и 2 рода. Критическая температура и критическое магнитное поле при Т = 0 наиболее известных сверхпроводников первого рода. Энтропия сверхпроводника. Теплоемкость сверхпроводника. Формула Рутгерса. Термодинамическое критическое магнитное поле.

• Феноменологическое описание электродинамики СП. Теория Лондонов. Первое и второе уравнения. Глубина проникновения магнитного поля в сверхпроводник.

• Локальная и нелокальная электродинамика сверхпроводников. Пиппардовская глубина проникновения магнитного поля в сверхпроводник. Поле и ток в пластине при наличии и отсутствии магнитного поля, параллельного поверхности пластины. Кинетическая индуктивность круглого сверхпроводящего провода и тонкой пленки.

• Теория Гинзбурга – Ландау (Г-Л) . Основные положения. Однородный сверхпроводник без внешнего поля. Неоднородный сверхпроводник в магнитном поле. Первое и второе уравнения ГЛ. Нормированные уравнения Г-Л, градиентная инвариантность уравнений Г-Л. Смысл характерных длин в уравнениях Г-Л. Параметр Гинзбурга-Ландау. Энергия SN границы. Сверхпроводники 1го и 2го рода. Квантование магнитного потока. Критическое поле и критический ток тонкой пленки. Ток распаривания.

• Сверхпроводники 2 го рода. Вихревые образования и их электродинамика. Поле в центре вихря, энергия на единицу длины вихревой нити. Взаимодействие вихрей. Энергия двух вихрей на фоне энергии сверхпроводника без вихрей. Сила Лоренца, действующая на единицу длины вихря. Второе критическое поле. Поверхностная сверхпроводимость. Третье критическое поле. Фазовая диаграмма сверхпроводника второго рода.

• Критический ток в сверхпроводниках второго рода. Барьер Бина – Ливингстона. Взаимодействие вихрей с центрами пиннинга – плоской поверхностью и полостью. Магнитный момент и намагниченность сверхпроводника второго рода. Приближение Бина. Гистерезис намагничивания. Потери энергии на перемагничивание. Устройство и принцип работы измерителя магнитного момента на основе СКВИДа. Способы измерения величины критического тока.

• Резистивное состояние в пленке сверхпроводника второго рода. Величина сопротивления flux-flow. Вольт-амперная характеристика сверхпроводника второго рода. Скорость движения вихрей. Флуктуационные явления в сверхпроводниках. Критерий Гинзбурга-Ландау, его значения для обычных и высокотемпературных сверхпроводников. Границы применимости теории Гинзбурга-Ландау.