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Corso di Superconduttività
Avvisi
La prima lezione del corso 2016-2017 si terrà il 3 Ottobre 2016 alle 14:00 in aula 5a Nuovo Edificio di Fisica.
Programma del corso
PROGRAMMA DEL CORSO DI: SUPERCONDUTTIVITA’ E SUPERFLUIDITA’
AA 2016-17
LUCIANO PIETRONERO
- Fenomenologia della Superconduttività
- Proprietà generali dello stato superconduttore
- Proprietà elettriche e termodinamiche
- Resistività nulla; Correnti persistenti
- Diamagnetismo perfetto; Effetto Meissner
- Teoria fenomenologica di London
- Effetti del campo magnetico: SC di Tipo I e di Tipo II
- Quantizzazione del flusso magnetico
- Effetto Josephson DC e AC
- Ruolo dei Fononi e Interazione Elettrone-Fonone
- Effetto isotopico e ruolo dei fononi
- Seconda quantizzazione per i fononi; Fluttuazioni reticolo armonico
- Seconda quantizzazione per gli elettroni e risposta del gas di elettroni
- Interazione elettrone-fonone
- Schermo di Thomas-Fermi e resistività elettrica dei metalli
- Verso una Teoria Microscopica: Instabilità delle Coppie di Cooper
- Possibile origine di una attrazione tra gli elettroni mediate dai fononi
- Instabilità e stati legati delle coppie di Cooper in prima quantizzazione
- Coppie di Cooper in seconda quantizzazione: stati di singoletto e tripletto
- Teoria BCS della Superconduttività
- Hamiltoniana BCS e trasformazione di Bogoliubov-Valatin
- Principio variazionale per l’Hamiltoniana in campo medio
- Eccitazioni di BV e diagonalizzazione dell’Hamiltoniana
- Equazione della gap a T=0
- Trasformazione di BV e ground state BCS
- La funzione d’onda BCS e il numero di particelle
- Teoria BCS a temperature finita e aspetti termodinamici
- Termodinamica della SC e Teoria di Ginzburg Landau
- Termodinamica della transizione superconduttiva
- Teoria di Ginzburg Landau
- Condensazione di Bose Einstein e Superfluidità
- Condensazione di Bose-Einstein
- BEC in gas atomici freddi
- He liquido a T=0; Fluidi classici e quantistici
- Proprietà fenomenologiche dei Superfluidi
Organizzazione del corso
Coming Soon…
Criteri di valutazione
Coming Soon…
Calendario degli esami
ESAMI gennaio-febbraio 2017
La sessione di esami e’ stabilita dal 25/01 al 10/02
Gli esami si svolgeranno i giorni 30/01 e 09/02 alle 11:00
nel mio ufficio, stanza 234 vecchio edificio.
LP
Calendario delle lezioni
| Corso Superconduttività e Superfuidità – Aula X Prof. Luciano Pietronero – Dr. Luciano Ortenzi, Dr. Emanuele Pugliese |
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| Ottobre 2016 | ||||||
| Domenica | Lunedì | Martedì | Mercoledì | Giovedì | Venerdì | Sabato |
| 1 | ||||||
| 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Lezioni n. 1 e 2
Organizzazione del corso. Elementi di propedeuticita’
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Lezioni n. 3 e 4
Introduzione alla superconduttivita’ e sua fenomenologia |
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| 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| Lezioni n. 5 e 6 Proprieta’ magnetiche. Effetto Meissner |
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Lezioni n. 7 e 8
Equazioni di London |
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| 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 |
| Lezioni n. 9 e 10
Lunghezza di penetrazione. campo magnetico critico. Correnti critiche e correnti di schermo
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Lezioni n. 11 e 12
SC di tipo I e II. Aspetti quantistici e gauge |
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| 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 |
| Lezioni n. 13 e 14
Coerenza macroscopica. Approccio semiclassico a London. Lunghezza di coerenza |
Lezioni n. 15 e 16
Quantizzazione del flusso in un anello. Durata delle correnti persostenti. |
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| 30 | 31 | |||||
| Novembre 2016 | ||||||
| Domenica | Lunedì | Martedì | Mercoledì | Giovedì | Venerdì | Sabato |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| Lezioni n. 17 e 18
Effetto Josephson DC e AC. Interferenza quantistica macroscopica
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| 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
| Lezioni n. 19 e 20
Il puzzle della SC dal punto di vista microscopico. Seconda quantizzazione per fononi e fluttuazioni reticolo armonico
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Lezioni n. 21 e 22
Seconda quantizzazione per elettroni e risposta dielettrica. Interazone elettrone fonone
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| 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 |
| Lezioni n. 23 e 24
Resistivita’ elettrica di un metallo. Schermo di Thomas Fermi |
Lezioni n. 25 e 26
Origine microscopica dell’attrazione tra elettroni. Il problema delle coppie di Cooper |
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| 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 |
| Lezioni n. 27 e 28 Teoria delle coppie di Cooper in prima quantizzazione Interazione tra fermioni in seconda quantiz. |
Lezioni n. 29 e 30 Coppie di Cooper in seconda quantizzazione Singoletto e tripletto |
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| 27 | 28 | 29 | 30 | |||
| Lezioni n. 31 e 32
Introduzione alla funzione d’onda e alla hamiltoniana BCS
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| Dicembre 2016 | ||||||
| Domenica | Lunedì | Martedì | Mercoledì | Giovedì | Venerdì | Sabato |
| 1 | 2 | 3 | ||||
| 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| Lezioni n. 33 e 34
Trasformazioni di Bogoliubov-Valatin
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Lezioni n. 35 e 36
Teoria BCS in campo medio
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| 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 |
| Lezioni n. 37 e 38
Funzione d’onda BCS e stati eccitati
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Lezioni n. 39 e 40
Numero di particelle e proprieta’ termodinamiche
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| 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | 31 |
| Gennaio 2017 | ||||||
| Domenica | Lunedì | Martedì | Mercoledì | Giovedì | Venerdì | Sabato |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| Lezioni n. 41 e 42
Introduzione alla superfluidita’ Statistica di Bose Einstein |
Lezioni n. 43 e 44
Condensazione di Bose Einstein |
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| 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
| Lezione n. 45 e 46
BEC in gas atomici freddi Fluidi classici e quantistici |
Lezione n. 47 e 48
Proprieta’ dell He superfluido. Esperimenti e interpretazione |
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| 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 |
| 29 | 30 | 31 | ||||
Materiali
Capitolo 1 – Fenomenologia della Superconduttività
Capitolo 2 – Interazione elettrone-fonone in seconda quantizzazione
Capitolo 3 – Verso una teoria microscopica: instabilità delle coppie di Cooper
Capitolo 4 – Teoria BCS della Superconduttività
Calendario delle lezioni
| Corso Superconduttività e Superfluidità – Aula Prof. Luciano Pietronero |
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| Novembre 2016 – Aula – Edificio Fermi | ||||||
| Domenica | Lunedì | Martedì | Mercoledì | Giovedì | Venerdì | Sabato |
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| 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 |
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| Corso Superconduttività e Superfluidità – Aula Prof. Luciano Pietronero |
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| Dicembre 2016 – Aula 6 – Edificio Fermi | ||||||
| Domenica | Lunedì | Martedì | Mercoledì | Giovedì | Venerdì | Sabato |
| 1 | 2 | |||||
| Lezioni n. 1 e 2 Introduzione al corso.Il metodo scientifico, definizione operativa delle grandezze fisiche, sistemi di unita’ di misure ed equazioni dimensionali. |
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| 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Lezioni n. 3 e 4
Cinematica di un punto materiale. Posizione, sistemi di riferimento cartesiani. Vettori, operazioni suvettor |
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| 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
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| 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 |
| Lezioni n. 3 e 4
Cinematica di un punto materiale. Posizione, sistemi di riferimento cartesiani. Vettori, operazioni suvettor |
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| 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
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| Corso Superconduttività e Superfluidità – Aula Prof. Luciano Pietronero |
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| Maggio 2016 – Aula 6 – Edificio Fermi | ||||||
| Domenica | Lunedì | Martedì | Mercoledì | Giovedì | Venerdì | Sabato |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Lezioni n. 1 e 2 Introduzione al corso.Il metodo scientifico, definizione operativa delle grandezze fisiche, sistemi di unita’ di misure ed equazioni dimensionali. |
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| 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| Lezioni n. 3 e 4
Cinematica di un punto materiale. Posizione, sistemi di riferimento cartesiani. Vettori, operazioni suvettor |
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| 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 |
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| 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 |
| Lezioni n. 3 e 4
Cinematica di un punto materiale. Posizione, sistemi di riferimento cartesiani. Vettori, operazioni suvettor |
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| 29 | 30 | 31 | ||||
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| Corso Superconduttività e Superfluidità – Aula Prof. Luciano Pietronero |
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| Giugno 2016 – Aula 6 – Edificio Fermi | ||||||
| Domenica | Lunedì | Martedì | Mercoledì | Giovedì | Venerdì | Sabato |
| 1 | 2 | 3 | 4 | |||
| Lezioni n. 1 e 2 Introduzione al corso.Il metodo scientifico, definizione operativa delle grandezze fisiche, sistemi di unita’ di misure ed equazioni dimensionali. |
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| 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| Lezioni n. 3 e 4
Cinematica di un punto materiale. Posizione, sistemi di riferimento cartesiani. Vettori, operazioni suvettor |
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| 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 |
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| 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 |
| Lezioni n. 3 e 4
Cinematica di un punto materiale. Posizione, sistemi di riferimento cartesiani. Vettori, operazioni suvettor |
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| 26 | 27 | 28 | 29 | 30 | ||
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