FYSS5410 Suprajohtavuus (9 op)

Avaa opintojakson esite Sisussa
Opinnon taso:
Syventävät opinnot
Arviointiasteikko:
0-5
Suorituskieli:
englanti
Vastuuorganisaatio:
Fysiikan laitos
Opetussuunnitelmakaudet:
2020-2021, 2021-2022, 2022-2023

Kuvaus

  • Suprajohteiden fenomenologia

  • Tyypin I ja II suprajohteet

  • Londonin yhtälöt, vorteksi

  • BCS teoria toisessa kvantisaatiossa

  • Cooperin pari, suprajohtava perustila ja eksitaatiot

  • Kavsipartikkelien tunnelointi

  • Ultraäänen ja sähkömagneettisen kentän vuorovaikutus

  • Meissnerin ilmiö BCS teoriasta

  • Ginzburg-Landau teoria

  • Jospehsonin ilmiö

  • Suprajohtavuuden modernit sovellukset 

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa

  • kuvata suprajohtavuuden tärkeimmät sähkömagneettiset ominaisuudet ja ymmärtää eron tyypin I ja II suprajohteiden välillä (Londonin yhtälöt, vorteksin käsite)

  • tarkemman kuvan BCS teoriasta käyttäen toista kvantisaatiota

  • kuvailla Cooperin parien syntymekanismin, suprajohtavan perustilan ja sen eksitaatiot

  • kertoa miten BCS teoria selittää kvasipartikkelien tunneloinnin

  • kuvailla mitä BCS teoria ennustaa ultraäänen ja sähkömagneettisen kentän vuorovaikutuksesta suprajohteen kanssa (ml. Meissnerin ilmiö)

  • perusteet Ginzburg-Landau teoriasta ja Josephsonin ilmiöstä

  • kertoa suprajohtavuuden sovelluksista eri osa-alueilla kuten detektoritutkimuksessa, elektroniikassa ja suuren mittakaavan sovelluksissa

  • kirjoittaa lyhyen kuvauksen suprajohtavuuden sovelluksien osa-alueesta

  • pitää esitelmän suprajohtavuuden sovelluksien aiheesta

  • ratkaista laskutehtäviä suprajohtavuuden keskeiseen aihepiiriin liittyen 

Esitietojen kuvaus

FYSA2031-FYSA2031 Kvanttimekaniikka (osat A ja B), FYSS5300 Materiaalifysiikka tai vastaavat. 

Oppimateriaalit

  • Muiden opiskelijoiden kurssin aikana tuottama materiaali

  • Luentomuistiinpanot 

Kirjallisuus

  • Michael Tinkham: Introduction to Superconductivity, 2nd Ed Dover edition 2004; ISBN: 978-0486435039
  • Theodore Van Duzer and Charles W. Turner: Superconductive Devices and Circuits, 2nd Ed, Prentice Hall 1999; ISBN: 978-0132627429

Suoritustavat

Tapa 1

Kuvaus:
Luennoidaan tarpeen mukaan.
Arviointiperusteet:
Kokonaispistemäärä arvioinninkohteista. Opettaja päättää arvioinninkohteiden osuudet opintojakson kokonaispisteistä (esim. 40 % laskuharjoitukset, 20 % osallistuminen ja esitelmä, 40 % tentti).
Valitaan kaikki merkityt osat
Suoritustapojen osat
x

Osallistuminen opetukseen (9 op)

Tyyppi:
Osallistuminen opetukseen
Arviointiasteikko:
0-5
Arviointiperusteet:
Kokonaispistemäärä arvioinninkohteista. Opettaja päättää arvioinninkohteiden osuudet opintojakson kokonaispisteistä (esim. 40 % laskuharjoitukset, 20 % osallistuminen ja esitelmä, 40 % tentti).
Suorituskieli:
englanti
Työskentelytavat:

  • luennot

  • harjoitustehtävät

  • osallistujat opettavat (esim. esitelmä, harjoitustehtävien esitys)

  • pieni projektityö

  • tentti 

Ei julkaistua opetusta