超导电性及其应用

课程编码：180093080805M3001H 英文名称：Superconductivity and Its Application 课时：40 学分：2.00 课程属性：专业课 主讲教师：张国民

本课程是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、理论与超导材料特性，了解超导强电应用技术与超导电子学应用技术等。

普通物理，电动力学，量子力学，热力学与统计物理

第一章 绪论 3.0学时 张国民
第1节 超导电性的发现及其基本特性
第2节 传统超导电性理论导学
第3节 理想、非理想II类超导体简述
第4节 实用超导材料
第5节 超导应用方向
第二章 超导电性基本现象 3.0学时 张国民
第1节 零电阻现象（效应）
第2节 临界温度（Tc）
第3节 临界磁场（Hc）
第4节 两类超导体及其相图
第5节 临界电流（Ic）
第6节 迈斯纳效应（完全抗磁效应）
第7节 超导磁性的两种模写
第8节 无电阻回路
第9节 超导元素、合金化合物、及氧化物
第10节 有机超导体
第三章 超导唯象理论 3.0学时 张国民
第1节 超导现象的唯象理论
第2节 超导相变热力学
第3节 二流体理论
第4节 伦敦理论
第5节 超导体的电动力学方程
第6节 皮帕尔德（Pippard）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
第3节 中间态
第4节 中间态的静磁性质
第5节 中间态相变热力学
第6节 超导导线的中间态
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 超导态微观理论建立的实验基础与理论背景
第3节 库珀（Cooper） 对
第4节 BCS 理论的微观图象
第5节 BCS 理论对超导特性的解释
第6节 BCS 理论的不足
第七章 理想与非理想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回顾
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 实用高温超导材料
第2节 高温超导磁通动力学简介
第3节 高温超导体特性测试
第九章 超导测量技术 3.0学时 张国民
第1节 低温试验一般要求
第2节 临界电流测量
第3节 温度测量
第4节 测量装置
第十章 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（SQUID）
第十一章 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
第十二章 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
第十三章 实验课 3.0学时 张国民
第1节 超导悬浮力测量
第2节 超导材料临界电流测量
第3节 超导交流损耗测量
第十四章 考试 1.0学时 张国民
第1节 考试

张国民，男，研究员，博士生导师，现为IEC/TC90 国际超导标准专家、全国超导标准化技术委员会副主任、中国科学院标准化工作专家委员会委员、中国电机工程学会超导与新材料专委会副主任兼秘书长，中国电工技术学会超导应用技术专委会副主任兼秘书长等。
长期从事高温超导电力技术与超导应用新技术研究。主持国家重点研发计划项目、国家 863 项目、国家自然科学重点基金与面上项目等 20 余项。主持完成国家超导标准 4 项、 IEC 国际超导标准 2 项，发表学术论文150 余篇，国家发明专利 30 余件。获国际电工技术委员会“IEC 1906”奖、全国百篇优秀博士学位论文奖、中国电工技术学会科学技术奖二等奖等 10 余项。