《超导物理(双语)》教学大纲

《超导物理(双语)》教学大纲

课程编号：060252 开课院系：应用学院物理系

课程类别：本专业选适用专业：应用物理

课内总学时：36 学分：4

实验学时：0 课内上机学时：0

先修课程：高等数学、微分方程、电磁学、热力学

执笔：罗胜审阅：李杰

一、课程教学目的

通过学习该课程使学生掌握超导电性的基本原理、概念及物理图像，并了解超导材料在强电及弱电方面的应用现况及前景。

二、课程教学基本要求

1．课程重点：

超导体的基本性质、超导热力学、超导电动力学、BCS理论、G-L方程、超导隧道效应、两类超导体、超导材料的应用

2．课程难点：

超导微观理论

3．能力培养要求：

通过超导体基本性质及超导基本原理的学习，体会并学习前辈科学家进行科学研究的思路与方法

三、课程教学内容与学时

课堂教学（36学时）

1．超导电基本现象（4学时）

1.1掌握超导体的零电阻现象

1.2掌握超导体的迈斯纳效应

1.3 掌握超导材料的临界磁场和临界电流概念

2．超导热力学（4学时）

2.1 掌握二流体模型

2.2 掌握磁场中超导态的吉布斯自由能

2.3 了解超导体正常-超导态相变时的熵与比热

3．超导电动力学（4学时）

3.1 掌握伦敦方程的推导

3.2掌握超导体的磁场穿透深度概念

3.3 理解皮帕特非局域理论

4．超导微观理论简介（6学时）

4.1 掌握同位素效应的实验事实

4.2 掌握库柏对和超导能隙的概念

4.3 了解BCS理论的基本图像

5．金茨堡-朗道理论（4学时）

5.1 了解G-L方程

5.2 掌握界面能概念

5.3 掌握磁通量子化概念

6．两类超导体（4学时）

6.1 掌握磁通线模型

6.2了解磁通钉扎模型

6.3了解两类超导体

6.4 理解磁通流阻

7．超导隧道效应（4学时）

7.1 了解单电子隧道效应

7.2 了解约瑟夫森方程

7.3 理解超导量子干涉现象

8．超导材料的应用（4学时）

了解超导材料在强电及弱电方面的应用现况及前景

9.超导研究发展的启示（2学时）

回顾近一个世纪超导研究的发展历史，体会并学习前辈科学家进行科学研究的思路与方法。

四、教材与参考书

教材

1. 伍勇韩汝珊编，《超导物理基础》，北京大学出版社，1997年，第1版

参考书

1. 韩汝珊编，《高温超导物理》，北京大学出版社，1998年，第1版

2. 章立源张金龙崔广霁编，《超导物理》，电子工业出版社，1987年，第1版

3．M.Tinkham, 《Introduction to Superconductivity》,McGraw-Hill 1999, First Edition

4. David R Tilley. John Tilley, 《Superfluidity and Superconductivity》, Adam Hilger Ltd, 1986, Second edition

五、作业

每章节后有习题及文献查阅任务

六、说明

本课程为双语教学，使用多媒体教学