18-bf-2030-vl Angewandte Supraleitung

Lehrende: PD Dr.-Ing. habil. Uwe Niedermayer

Veranstaltungsart: Vorlesung

Orga-Einheit: FB18 Elektrotechnik und Informationstechnik

Anzeige im Stundenplan: VL Ang. Supraleitung

Fach:

Anrechenbar für:

Semesterwochenstunden: 2

Unterrichtssprache: Deutsch und Englisch

Min. | Max. Teilnehmerzahl: - | -

Digitale Lehre:
Die Vorlesung findet als kombiniertes Digital- und Präsenzangebot statt. Während des Semesters finden regelmäßige Vorlesungstermine in Zoom statt. Am Ende des Semesters werden an 2 zu vereinbarenden Präsenzterminen eine praktische Demonstration von Hochtemperatursupraleitern sowie die ausführliche Möglichkeit von Q&A gegeben. Zum Abschluss finden individuelle mündliche Prüfungen in Präsenz statt.
http://tu-darmstadt.zoom-x.de/j/67652005939

  

Lehrinhalte:

• Grundlagen und Modellierung der elektrischen Leitfähigkeit für DC und HF
  
• Kamerligh-Onnes experiment, Meissner Effekt, London Gleichungen
  
• Supraleiter Zustandsdiagramm (Phasendiagramm)
  
• Einführung in Ginzburg-Landau Theorie (bei Bedarf auch: Einführung in die Quantenmechanik)
  
• Typ I / II Supraleiter, Flussquantisierung, Flussschläuche
  
• Suparaleitende Kabel
  
• Supraleiter Magnetisierung, Hysterese, Bean Modell
  
• Cooper Paare (kurz: Ergebnisse der BCS Theorie)
  
• AC Supraleitung, Zweiflüssigkeitenmodell, HF Kavitäten
  
• Cooper Paar Tunneleffekt, Josephsonverbindungen, SQUIDs
  
• Anwendungen: Magnete in der Beschleuniger- und Medizintechnik, Präzisionsmessungen von Magnetfeldern und Strömen, supraleitende Motoren, Generatoren und Transformatoren
  
• Experimentelle Demonstration von Hochtemperatursupraleitern
  

Literatur:

• W. Buckel, R. Kleiner: „Supraleitung Grundlagen und Anwendungen“; Wiley VCH, 7. Auflage 2013.
  
• R.G. Sharma; „Superconductivity, Basics and Applications to Magnets“; Springer International Publishing, 2015 (online available).
  
• H. Padamsee: „RF-Superconductivity“; Wiley VCH Weinheim, 2009.
  
• P. Seidel (Ed.), „Applied Superconductivity“, Wiley VCH Weinheim, 2015.
  

Voraussetzungen:
Elektrodynamik, insbesondere Maxwell Gleichungen, die z.B. im Modul „Grundlagen der Elektrodynamik“ vermittelt werden

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