LABORATORIO DI STRUTTURA DELLA MATERIA

Fisica LABORATORIO DI STRUTTURA DELLA MATERIA

0522600014
DIPARTIMENTO DI FISICA "E.R. CAIANIELLO"
CORSO DI LAUREA MAGISTRALE
FISICA
2014/2015

ANNO CORSO 2
ANNO ORDINAMENTO 2010
SECONDO SEMESTRE
CFUOREATTIVITÀ
672LABORATORIO
Obiettivi
IL CORSO SI PREFIGGE DI FORNIRE APPROFONDIMENTI SULLE PROPRIETÀ DI TRASPORTO DEI MATERIALI SUPERCONDUTTORI CON LO SCOPO DI FORMARE IL BACKGROUND NECESSARIO PER AFFRONTARE LE ESPERIENZE DI LABORATORIO.
Prerequisiti
FREQUENZA CORSO DI STRUTTURA DELLA MATERIA.
Contenuti
• RICHIAMI DI FENOMENOLOGIA SULLA SUPERCONDUTTIVITÀ: OSSERVAZIONI SPERIMENTALI, PROPRIETÀ SUPERCONDUTTIVE, TEORIA DI GINZBURG-LANDAU, PARAMETRI CRITICI, LUNGHEZZE CARATTERISTICHE, PUNTO DI VISTA MICROSCOPICO DEI MECCANISMI DI CONDUZIONE ELETTRICA;
• DIAGRAMMA DI FASE: RETICOLO DI ABRIKOSOV, SUPERCONDUTTORI DEL I TIPO, DEL II TIPO, DI TIPO 1.5; LA FISICA DEI VORTICI: TECNICHE DI IMAGING DEI VORTICI, INTERAZIONE TRA VORTICI 1D, ANISOTROPIA DEL RETICOLO DI VORTICI, DIPENDENZA ANGOLARE DEI PARAMETRI CRITICI, VORTICI PARALLELI IN 2D, VORTICI CURVILINEI IN 3D, ELASTICITÀ DEL RETICOLO, MATRICE DEI COEFFICIENTI E COSTANTI ELASTICHE;
• FLUX PINNING: LA STATICA DEI VORTICI, MECCANISMI DI PINNING SINGOLO VORTICE-SINGOLA IMPUREZZA, POTENZIALE E FORZE DI PINNING, CORE PINNING, PINNING MAGNETICO, INTERAZIONE PARAELASTICA, INTERAZIONE DIAELASTICA, MECCANISMI DI PINNING COLLETTIVO, TEORIA DI LARKIN-OVCHINNIKOV, DIFETTI NEI MATERIALI, CLASSIFICAZIONE DEI DIFETTI DEL RETICOLO CRISTALLINO: VACANZE, DISLOCAZIONI, TWIN ED IL PROBLEMA DEI BORDI GRANO, INGEGNERIA DEI CENTRI DI PINNING;
• STATO CRITICO: MODELLI DI STATO CRITICO, CORRENTI CRITICHE, PENETRAZIONE DEL CAMPO MAGNETICO: GEOMETRIA LONGITUDINALE (MODELLO DI BEAN) E TRASVERSALE (MODELLO DI BRANDT), EFFETTI DI GEOMETRIA E FATTORI DI DEMAGNETIZZAZIONE, TECNICHE DI MISURA: MAGNETOMETRIA HALL PROBE, MAGNETO OTTICA;
• REGIMI DISSIPATIVI: LA DINAMICA DEI VORTICI, MOTO DI FLUX FLOW, FLUX CREEP, TAFF, REGIMI DINAMICI NELLA CARATTERISTICA CORRENTE-TENSIONE, TRANSIZIONE DI FASE VORTEX-GLASS VORTEX-LIQUID, MELTING DEL RETICOLO DI VORTICI, DIAGRAMMA DI FASE DINAMICO;
• STABILITÀ E FLUX JUMPS: INSTABILITÀ DELLO STATO CRITICO, STABILITÀ ADIABATICA, STABILITÀ DINAMICA, FLUX JUMPING, DIFFUSIONE TERMICA E MAGNETICA, TEMPI CARATTERISTICI, PARAMETRO DI STEKLY, PENETRAZIONE DENDRITICA, INSTABILITÀ DEL FLUX FLOW.
• APPLICAZIONI DEI MATERIALI SUPERCONDUTTORI: MECCANISMI INTRINSECI LIMITANTI IL TRASPORTO DI CORRENTE ELETTRICA: LTS, HTS, MGB2, MATERIALI IRON-BASED, SCELTA DEL MATERIALE PER LE APPLICAZIONI SU LARGA SCALA: CAVI DI TRASMISSIONE, SISTEMI MAGNETICI DI ACCUMULO DI CORRENTE (SMES), LIMITATORI DI CORRENTE, AVVOLGIMENTI PER LA PRODUZIONE DI ALTI CAMPI MAGNETICI, PER ACCUMULATORI, PER TRASFORMATORI, APPLICAZIONI SU PICCOLA SCALA: DISPOSITIVI BASATI SU GIUNZIONI JOSEPHSON.
• ESPERIENZE DI LABORATORIO (A SCELTA) SU MATERIALI SUPERCONDUTTORI: MISURA DELLA CARATTERISTICA CORRENTE-TENSIONE AL VARIARE DELLA TEMPERATURA E DEL CAMPO MAGNETICO APPLICATO, DETERMINAZIONE DEL DIAGRAMMA DI FASE H-T, DETERMINAZIONE DELL’ENERGIA DI PINNING, MISURA DELLA FORZA DI PINNING, MISURA DELLA DIPENDENZA ANGOLARE DELLA CORRENTE CRITICA, MISURA DELLE PROPRIETÀ DI TRASPORTO DI SINGOLO GRANO E DI BORDO GRANO, MISURA DEL COEFFICIENTE HALL, MISURA DELLA CAPACITÀ TERMICA, DELLA CONDUTTIVITÀ TERMICA, DEGLI EFFETTI TERMOELETTRICI (COEFFICIENTE DI SEEBECK). PROGRAMMAZIONE LABVIEW PER IL CONTROLLO REMOTO DEGLI STRUMENTI DI MISURA.
Metodi Didattici
LEZIONI TEORICHE INTRODUTTIVE AGLI ESPERIMENTI;
ESPERIMENTI DI LABORATORIO CORREDATI DA ELABORAZIONE DATI;
PROGRAMMAZIONE DA REMOTO DEGLI STRUMENTI DI MISURA.
Verifica dell'apprendimento
REDAZIONE SCRITTA E DISCUSSIONE DELLA RELAZIONE DI LABORATORIO DESCRITTIVA DELL'ESPERIMENTO CONDOTTO, NONCHÉ DEI RISULTATI SPERIMENTALI OTTENUTI, UNITAMENTE ALL'APPARATO STRUMENTALE UTILIZZATO.
Testi
M. TINKHAM, “INTRODUCTION TO SUPERCONDUCTIVITY”, MCGRAW-HILL, INC. 2ND EDITION;
R. P. HUEBENER, “MAGNETIC FLUX STRUCTURES IN SUPERCONDUCTORS”, SPRINGER SERIES IN SOLID STATE SCIENCES, 2ND EDITION;
C. POOLE, H. A. FARACH, R. J. CRESWICK, “SUPERCONDUCTIVITY”, ACADEMIC PRESS;
M. N. WILSON, “SUPERCONDUCTING MAGNETS”, CLARENDON PRESS-OXFORD.
  BETA VERSION Fonte dati ESSE3 [Ultima Sincronizzazione: 2016-09-30]