Personen | Personen nieuwe site | Google | Route | Contact Login 
Opleidingsonderdelen 2012-2013  
    
Superconductivity and superfluidity
Studiegidsnr:2001WETSCF
Vakgebied:Fysica
Semester:1e semester
Contacturen:30
Studiepunten:3
Studiebelasting:84
Contractrestrictie(s):Geen contractrestrictie
Instructietaal:Engels
Examen:1e semester
Lesgever(s)Jacques Tempère

 

Deze cursusinformatie is bedoeld om de student te ondersteunen bij het verwerken van de leerstof


1. Aanvangscompetenties

Bij aanvang van dit opleidingsonderdeel dient de student over de volgende competenties te beschikken:
Passieve beheersing van :
  • Nederlands
Een gedrukte syllabus is beschikbaar in het Nederlands.
Specifieke aanvangscompetenties voor dit opleidingonderdeel:

Je hebt een cursus kwantummechanica gevolgd, je kan de Schrodingervergelijking oplossen en bent vertrouwd met het tweede kwantisatie formalisme.

Je kent de statistische fysica van ideale gassen, inclusief kwantumstatistiek (Bose-Einstein verdeling, Fermi-Dirac verdeling).

Je bent vertrouwd met calculus.




2. Eindcompetenties

Je kent (1) de concepten, (2) de basis-eigenschappen, (3) de fenomenologische theorie, en (4) de microscopische theorie van (a) Bose-Einstein condensatie van quantumgassen, (b) van superfluid helium-4, en (c) van conventionele supergeleiders.
Je bent in staat om microscopische en fenomenologische modellen op te stellen voor fenomenen gelinkt aan supergeleiders en superfluida, en om uit deze modellen kwantitatieve berekeningen van de eigenschappen uit te voeren. Tot deze eigenschappen behoren: kritische snelheid, dichtheidsprofiel, dynamica, vortices, josephson effect, kritische magneetveld en temperatuur.


3. Inhoud

De cursus is opgeldeeld in drie delen. In het eerste deel behandelen we ideale of zwak interagerence Bose gassen, en in het bijzonder de recente ontwikkelingen in het onderzoek naar Bose condensatie in ijle, magnetisch ingevangen kwantumgassen. Dit brengt ons van Einstein's eerste beschrijving naar de Gross-Pitaevskii vergelijking, en introduceert de concepten rond superfluiditeit (Landau criterium, kritische snelheid, permanente stromen, gekwantiseerde vortices, Hess-Fairbanks effect).
In het tweede deel onderzoeken we sterk interagerende Bose systemen, waarbij we als rode draad vloeibaar helium-4 nemen. De link met de kwantumgassen wordt gelegd via de Bogoliubov theorie, en dit brengt ons tot het twee-fluida model. Ten slotte zien we Feynman's theorie voor superfluiditeit in helium.
In het derde deel bespreken we supergeleiders. We zien zowel de BCS theorie van conventionele supergeleiders, als het Ginzburg-Landau formalisme. Hoewel de conventionele supergeleiders de rode draad van dit deel zijn, bekijken we ook helium-3, hoge temperatuur supergeleiders, en superfluide Fermi gassen.


4. Werkvormen
Contactmomenten:
  • Hoorcolleges
  • Oefeningensessies
  • Seminaries

  • Eigen werk:
  • Opdrachten:Individueel

  • Faciliteiten voor werkstudenten

    Andere:
    Contactmomenten buiten de werkuren mogelijk op afspraak. Oefeningen in zelfstudie, met nabespreking op afspraak.


    5. Evaluatievormen

    Permanente evaluatie:
  • Oefeningen
  • Opdrachten
  • Medewerking tijdens de contactmomenten

  • Schriftelijk werkstuk:
  • met mondelinge toelichting


  • 6. Studiemateriaal

    6.1 Noodzakelijk studiemateriaal

    Eigen nota's tijdens de les.



    6.2 Facultatief studiemateriaal

    Het volgende studiemateriaal kan vrijblijvend bestudeerd worden.
    De syllabus van de cursus en powerpoint presentaties zijn beschikbaar via blackboard (de syllabus is ook beschikbaar via de cursusdienst; enkel in het Nederlands.)

    J.F. Annet, Superconductivity, Superfluids and Condensates (Oxford University Press, 2004).
    C.J. Pethick en H. Smith, Bose-Einstein Condensation in Dilute Gases, second edition (Cambridge University Press, 2008).
    D.R. Tilley en J. Tilley, Superfluidity and superconductivity (Institute of Physics Publishing, 1996).
    M. Tinkham, Introduction to Superconductivity : Second Edition (Dover Publ., 2004).



    7. Contactgegevens en begeleiding

    Prof.dr. Jacques Tempere
    Jacques.tempere@ua.ac.be
    room N0.17, CDE
    tel: 03/265 3526

    (+)laatste aanpassing: 03/08/2012 16:54 jacques.tempere