课程大纲

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超导电性及其应用

课程编码:080805M05001H 英文名称:Superconductivity and its application 课时:42 学分:2.50 课程属性:专业普及课 主讲教师:张国民

教学目的要求
本课程为超导学科研究生的专业基础课。本课程主要讲解超导物理基础知识,超导材料、超导电工学应用及超导电子学应用四个方面。使学生掌握超导基本概念与理论与超导材料特性,了解超导电工应用技术及超导在电子学技术中的应用等。

预修课程
普通物理、量子力学

大纲内容
第一章 绪论 3.0学时 张国民
第1节 绪论
第二章 超导基本现象 3.0学时 张国民
第1节 零电阻现象与临界温度
第2节 临界磁场与临界电流
第3节 迈斯纳效应
第4节 超导磁性的两种模写
第5节 无电阻回路的特性
第6节 超导元素、合金化合物及氧化物
第三章 超导唯象理论 3.0学时 张国民
第1节 超导相变热力学
第2节 二流体理论
第3节 伦敦方程
第4节 超导体的电动力学方程
第5节 皮帕尔德非局域理论
第四章 中间态 3.0学时 张国民
第1节 退磁场与退磁因子
第2节 超导椭球与中间态
第3节 中间态的静磁性质
第4节 中间态相变热力学
第5节 超导导线的中间态
第6节 界面能
第五章 京茨堡-朗道理论 3.0学时 张国民
第1节 二级相变理论简介
第2节 京茨堡-朗道方程
第3节 京茨堡-朗道特征参量
第4节 界面能与两类超导体
第5节 超导薄膜的临界磁场与临界电流
第6节 全磁通守恒和磁通量子化
第六章 超导微观理论 3.0学时 张国民
第1节 金属电子论简介
第2节 建立BCS理论的实验基础
第3节 电子-声子相互作用
第4节 库珀对
第5节 BCS理论微观图像
第6节 BCS理论对超导特性的解释
第7节 BCS理论的不足
第七章 理想、非理想Ⅱ类超导体 3.0学时 张国民
第1节 两类超导体基本概念与特性
第2节 理想Ⅱ类超导体
第3节 非理想Ⅱ类超导体
第八章 实用超导材料 3.0学时 张国民
第1节 实用低温超导材料
第2节 实用高温超导材料
第3节 超导磁通动力学简介
第4节 高温超导材料特性测试
第九章 超导测量技术简介 3.0学时 张国民
第1节 低温试验的一般要求
第2节 临界电流的测量
第3节 交流损耗的测量
第4节 磁悬浮力的测量
第十章 实验课 3.0学时 张国民
第1节 实验课
第十一章 超导电子学基础 3.0学时 张国民
第1节 单电子隧道效应
第2节 约瑟夫森效应
第3节 超导量子干涉器件
第十二章 超导电子学(弱电)应用 3.0学时 张国民
第1节 低频弱磁场探测
第2节 高频电磁辐射探测
第3节 超导计算机应用
第4节 超导计量应用
第十三章 超导电工(强电)应用 3.0学时 张国民
第1节 超导磁体技术
第2节 超导电力技术
第3节 超导悬浮技术
第十四章 考试 3.0学时 张国民
第1节 考试

教材信息
1、 超导电性及其应用 林良真 2001年1月 北京工业大学出版社

参考书
1、 超导物理学 章立源 1995年5月 电子工业出版社

课程教师信息
张国民 博导 1)高温超导体的物理特性研究(交流损耗、失超传播 、疲劳效应等);
2)高温超导应用技术研究(超导磁体技术、电力技术);
3)低温电子学、超导通信与超导传感器