Министерство образования Российской Федерации
Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

"УТВЕРЖДАЮ"
Декан радиофизического факультета
профессор ___________ С.Н. Гурбатов

 УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА
курса
"ВВЕДЕНИЕ В ЭЛЕКТРОДИНАМИКУ СВЕРХПРОВОДНИКОВ"
для направления 511500 - Радиофизика
(цикл специальных дисциплин)
и
для специальности
071500 - Радиофизика и электроника
(цикл специальных дисциплин)
Н.Новгород - 2001

1. Организационно-методический раздел.

    Программа предназначена для подготовки бакалавров и магистров радиофизики, а также специалистов по радиофизической специальности "Радиофизика и электроника". Курс "Введение в электродинамику сверхпроводников" читается в 8 семестре. Он базируется на знаниях студентов, приобретенных в курсах "Классическая электродинамика", "Квантовая механика", "Термодинамика и статистическая физика" и "Физика твердого тела".
    Цель курса - ознакомление студентов радиофизического факультета с феноменологическими теориями, качественно описывающими одно из интереснейших явлений современной физики - сверхпроводимость.

В процессе изучения курса студенты должны освоить:

• основы электродинамики сверхпроводников;
• теорию сверхпроводимости Гинзбурга - Ландау;
• основные физические явления в сверхпроводниках второго рода.

2. Содержание курса.

I. ВВЕДЕНИЕ.

Основные экспериментальные факты. Переход в сверхпроводящее состояние, критическая температура, критическое магнитное поле. Эффект Мейснера. Отличие сверхпроводника (СП) и идеального проводника. Аналогия между СП и магнетиками.

II. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ СП.

Термодинамические потенциалы. Свободная энергия СП в магнитном поле. Изменение термодинамических параметров образца при СП переходе. Переходы 1-го и 2-го рода. Промежуточное состояние СП. Разрушение сверхпроводимости током.

III. ЛИНЕЙНАЯ ЭЛЕКТРОДИНАМИКА СП.

Уравнения Лондонов. Глубина проникновения магнитного поля. Примеры применения теории Лондонов. Сверхпроводники в СВЧ полях, поверхностный импеданс СП.

IV. ТЕОРИЯ СВЕРХПРОВОДИМОСТИ ГИНЗБУРГА-ЛАНДАУ.

Понятие параметра порядка. Уравнения Гинзбурга-Ландау. Градиентная инва-риантность теории. Квантование магнитного потока. Два характерных масштаба длины в СП. Критические поля и токи тонких пленок. Максимальная плотность тока в СП.

V. СВЕРХПРОВОДНИКИ ВТОРОГО РОДА.

Проникновение поля в СП второго рода. Энергия и поле одиночного вихря. Первое и второе критические поля. Взаимодействие вихрей. Эффект Джозефсона. Вывод формулы для тока из теории Гинзбурга - Ландау. Резистивная модель джозефсоновского контакта. Вольт-амперная характеристика. Влияние магнитного поля на критический ток. Эффект Джозефсона. Вывод формулы для тока из теории Гинзбурга - Ландау. Резистивная модель Джозефсоновского контакта. Вольт-амперная характеристика. Влияние магнитного поля на критический ток.

4. Формы текущего, промежуточного и итогового контроля.

Итоговый контроль: зачет в конце 8-го семестра.

5. Учебно-методическое обеспечение курса.

5.1. Рекомендуемая литература (основная).

1. Шмидт В.В. Введение в физику сверхпроводников. М.: Наука. 1982, 238 с.
2. Абрикосов А.А. Основы теории металлов. М.: Наука. 1987, 519 с.
3. Шриффер Дж. Теория сверхпроводимости. М.: Наука.1970, 311 с.
4. Тинкхам М. Введение в сверхпроводимость. М.: Атомиздат.1980, 310 с.
5. Тилли Д. Р. Сверхтекучесть и сверхпроводимость. М.: Мир. 1977, 304 с.
6. Роуз -Инс А., Родерик Е. Введение в физику сверхпроводимости. М.: Мир. 1972, 272 с.

5.2. Рекомендуемая литература (дополнительная).

1. Фейнман Р. Статистическая механика. М.: Мир. 1978, 407 с.
2. Фейнман Р.П., Лейтон Р., Сэндс М. Фейнмановские лекции по физике. Т. 8-9. М.: Наука. 1978, 541 с..
3. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Статистическая физика, Ч.1. М.: Наука. 1976.
4. Лифшиц Е.М., Питаевский Л.П. Статистическая физика. Ч.2, М.: Наука. 1978.
5. Ландау, Е.М. Лифшиц Л.Д. Электродинамика сплошных сред. М.: Наука. 1992, 664 с.

Составитель программы:
доцент В.В. Курин
Зав. каф. электродинамики,
академик РАН, профессор В.И. Таланов