Kursplan för Supraledande elektronik - grundläggande fysik och tillämpningar

Kursplan fastställd 2019-02-19 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnSuperconducting devices: fundamentals and applications
  • KurskodMCC015
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPNAT
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeTeknisk fysik
  • InstitutionMIKROTEKNOLOGI OCH NANOVETENSKAP
  • BetygsskalaTH - Fem, Fyra, Tre, Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 18115
  • Max antal deltagare20
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0106 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		0 hp0 hp0 hp7,5 hp0 hp0 hp
  • 03 Jun 2020 em J
  • Kontakta examinator
  • Kontakta examinator

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Information saknas

Särskild behörighet

För kurser på avancerad nivå gäller samma grundläggande och särskilda behörighetskrav som till det kursägande programmet. (När kursen är på avancerad nivå men ägs av ett grundnivåprogram gäller dock tillträdeskrav för avancerad nivå.)
Undantag från tillträdeskraven: Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Grundläggande fysik

Syfte

Kursen syftar till att ge grundläggande kunskaper kring supraledning, Josephsoneffekterna, och supraledande elektronik. Kursen introducerar ett antal grundläggande begrepp och utvecklar basen för att kunna beskriva, designa och modellera supraledande kretsar.

Lärandemål (efter fullgjord kurs ska studenten kunna)

Supraledning är ett fascinerande fenomen som tillåter oss att observera kvantmekaniska effekter på makroskopisk skala. Betydelsen av supraledning för grundläggande vetenskap är inte minst påtaglig med det faktum att det finns åtminstone 12 nobelpristagare som har blivit belönade inom området. Förutom att vara ett intressant fenomen, starkt bidragit till utvecklingen inom teoribildning inom fasta tillståndets fysik, så har supraledare hittat viktiga tillämpningar i det moderna samhället. Tillämpningarna sträcker sig från storskalig energiproduktion och starka supraledande magneter som används inom medicin, diagnostik och partikelacceleratorer, till de känsligaste kvant- sensorer och elektronik som kan mäta ungefär triljondels del av jordens magnetfält och en miljondel av elektronens laddning. Sensorer av dessa slag återfinns exempelvis i mark- och rymdbaserade teleskop för kartläggning av universums ursprung, och för medicinska tillämpningar för kartläggning av den mänskliga hjärnan.

Innehåll

- Inledning - Översikt av tillämpningar av supraledare

- Grundläggande egenskaper hos supraledare: Londons ekvationer, linjär elektrodynamik för supraledare och mikrovågsegenskaper

- Tunneleffekter i supraledare

- Josephsons likströms- och växelströms-effekt

- RCSJ-modellen för Josephsonövergångar

- Vortex-dynamik i långa Josephsonövergångar

- Supraledande kvantinterferometrar - Superconducting Quantum Interference Devices (SQUID)

- En elektron-transistorer - Single electron transistors

- Supraledande mikrovågskomponenter

- Supraledande blandare, detektorer och bolometrar

- Andreev fysik i N-S och Josephsonövergångar

- Mesoskopisk supraledande anordningar

Organisation

Föreläsningar, hemuppgifter, laborationer och rapporter

Litteratur

Van Duzer: Superconductive Devices and Circuitry, och föreläsningsanteckningar.

Examination inklusive obligatoriska moment

Hemuppgifter och tentamen. Hemuppgifterna utgör 30 % av det samlade betyget. Betygsnivåer: 3 (eller G) kräver 30 % rätt, 4 (eller VG) kräver 60 % rätt, 5 (eller MVG) kräver 80 % rätt.