Кафедра 25  “ Физика твердого тела ”

ФАЗОВЫЕ ПЕРЕХОДЫ 

И ФИЗИКА СВЕРХПРОВОДИМОСТИ

(для  групп С9-1, С9-02,Т9-25, Т9-25а)

1 неделя. Введение. Фазовые переходы в системе многих частиц. Классификация фазовых переходов. Нарушения симметрии при фазовом переходе. Переход  парамагнетик  -  ферромагнетик. Поле упорядочения. Обменное взаимодействие между  магнитными  моментами.

2 неделя. Модель Изинга. Приближение поля Вейсса. Уравнение Вейсса. Свободная энергия ферромагнетика  в  модели Изинга. Температура перехода Кюри-Вейса. Теплоемкость, восприимчивость, учет флуктуаций.

3 неделя. Точные решения в одномерной и двумерной моделях Изинга.  Отсутствие фазового перехода в одномерном случае.

4 неделя.  Модель Гайзенберга для ферромагнетиков. Квантовая и классическая модели. Основное состояние. Возбуждения в ферромагнетике. Спиновые волны. Магноны. Термодинамика магнонов.

5 неделя.  Антиферромагнетизм. Основное состояние. Спектр и термодинамика возбуждений в антиферромагнетиках. Классическая антиферромагнитная модель. Понятие о ферримагнетизме.

6 неделя. Переход пар-жидкость. Конденсация. Уравнение  Ван-дер-Вальса. Модель решеточного газа. Переход жидкость - твердое тело. Кристаллизация.

7 неделя. Зонная теория ферромагнетизма. Спиновый парамагнетизм в  теории Стонера. Критерий ферромагнетизма Стонера. Переход металл-диэлектрик. Модель Хаббарда. Модели Мотта. Переход металл-диэлектрик в неупорядоченных системах.  Модель Андерсона.

 8 неделя. Бозе-эйнштейновская конденсация. Возбуждения в неидеальном бозе-газе. Сверхтекучесть. Критерий сверхтекучести Ландау.

9 неделя Сверхпроводимость как термодинамический фазовый переход второго рода. Основные  экспериментальные факты для низкотемпературных и высокотемпературных сверхпроводников. Обзор феноменологических теорий  сверхпроводимости. Теория Лондонов. Природа эффективного притяжения между электронами. Диэлектрический формализм.

10 неделя Куперовские пары. Энергия связи и радиус. Теория БКШ. Гамильтониан БКШ. Волновая функция БКШ. Уравнение для параметра порядка при нулевой температуре. Энергия конденсации.

11 неделя Возбуждения в сверхпроводниках. Спектр возбуждений.  Щель  в спектре возбуждений. Основное уравнение БКШ. Критическая температура перехода. Термодинамика сверхпроводников. Теплоемкость и ее температурная зависимость.

12 неделя Теория эффекта Мейснера. Глубина проникновения. Поглощение электромагнитного поля и ультразвука. Туннельный эффект в сверхпроводниках. Эффект Джозефсона. Неравновесная сверхпроводимость при  электромагнитной и туннельной инжекции.

13 неделя. Уравнения Гинзбурга-Ландау (Г-Л) для пространственно-неоднородных систем. Функционал Г-Л. Феноменологический вывод. Характерные длины. Лондоновская длина. Длина когерентности. Параметр Г-Л. Теория Боголюбова и уравнениях Боголюбова. Квазичастицы Боголюбова. Обезразмеренная, градиентноинвариантная форма уравнений Г-Л.

14 неделя. Разрушение сверхпроводимости магнитным полем. Термодинамический потенциал сверхпроводника. Критическое термодинамическое магнитное поле. Поверхностная энергия сверхпроводник-нормальный  металл в присутствие магнитного поля. Сверхпроводники первого и второго рода. Неоднородное (вихревое)  проникновение  магнитного  поля. Квантование потока. Вихри Абрикосова. Нижнее критическое  магнитное поле. Верхнее критическое магнитное поле. Структура и свойства вихревых нитей.

15 неделя. Взаимодействие вихревых нитей. Решетка вихрей. Намагниченность сверхпроводников первого и второго рода. Теорема площадей. Влияние неоднородностей, границ и дефектов  на  проникновение магнитного поля. Поверхностная сверхпроводимость. Контактные  явления. Тонкие пленки. Жесткие сверхпроводники второго рода. Пиннинг  нитей.  Критический ток. Критическое состояние. Вязкое движение и крип вихрей.  "Грязные" сверхпроводники. Влияние  немагнитных  и  магнитных примесей на критическую температуру. Теорема  Андерсона

16 неделя..  Сверхпроводники со структурой А15. Высокотемпературные сверхпроводники ( ВТСП ).

ОсновнаЯ ЛИТЕРАТУРА

1.*	530.5 Б87	Браут Р.  Фазовые переходы.М.:Мир, 1967. 288 с.
2.*	538.9 Е50	Елесин В.Ф., Кашурников В.А. Физика фазовых переходов. Учебное пособие. М.: МИФИ, 1997.177с.
3	537 Т42	Шмидт  В.В.   Введение  в  физику  сверхпроводников.   М.: Наука, 1982. 238 с.
4.*	533.1 Ж54	Де Жен П.  Сверхпроводимость металлов и сплавов.  М.: Мир, 1968.
5*	537(075) А46	Александров А.С., Елесин В.Ф.  Физика  сверхпроводимости. М.: МИФИ, 1979.
6.	538 А46	Александров А.С.,Елесин В.Ф., Павловский В.В. Сборник задач по физике сверхпроводимости. М.:МИФИ, 1986.
7.*	538 А46	Александров А.С., Елесин В.Ф., Павловский В.В. Физика  сверхпроводимости. Электродинамика сверхпроводников.  М.: МИФИ, 1985.

ДополнительнаЯ ЛИТЕРАТУРА

1.*		530 З17	Займан Дж. Принципы теории твердого тела. М.: Мир, 1966.
5.*		537.8 И39	Изюмов Ю.А., Скрябин Ю.Н.  Статистическая механика магнитоупорядоченных систем. М.:Наука,1987, 264с.
6.*		539.2 М85	Мотт Н.Ф. Переходы металл-изолятор. М.: Наука,1979, 342с.
7.*		53 П20	Паташинский Д.З., Покровский В.Л.   Флуктуационная теория фазовых переходов. М.:Наука, 1982. 381 с.
9.*	537 С24		Свидзинский  А.В.   Пространственно-неоднородные  задачи теории сверхпроводимости. М.:Наука,1970, 311с.
10.*	621.3 В93		Высокотемпературные сверхпроводники. Под ред. Д. Нелсона, М.Уиттинхема, Т.Джорджа.М.: Мир, 1988, 400 с.

 

*    Книга находится в читальном зале