Wykład specjalistyczny, fakultatywny – dowolnego wyboru, polecany szczególnie dla specjalności: fizyka doświadczalna, fizyka nowych materiałów na kierunku fizyka oraz fizyka materiałów wielofunkcjonalnych i fizyka medyczna na kierunku fizyka techniczna.

ELEMENTY KRIOGENIKI; Właściwości wybranych materiałów w niskich temperaturach, metody uzyskiwania niskich (~4 K) i super niskich (~1 K) temperatur. NADPRZEWODNICTWO KLASYCZNE; Podstawowe właściwości, elementy teorii mikroskopowej, opis fenomenologiczny, zastosowanie. MAKROSKOPOWE ZJAWISKA KWANTOWE; Kondensacja Bose'go-Einsteina w gazach, nadciekłość He-4 i He-3, stan "nadstały" w He-4. NADPRZEWODNICTWO WYSOKOTEMPERATUROWE; Odkrycie, podstawowe właściwości, prądy krytyczne, materia wirów. Nowo odkryte związki na bazie FeAs. ZASTOSOWANIE NADPRZEWODNIKÓW WYSOKOTEMPE-RATUROWYCH; Wykorzystanie lewitacji magnetycznej (transport, akumulatory energii), przesyłanie energii bez strat (kable nowej generacji chłodzone ciekłym N2). Zasada działania wybranych urządzeń nadprzewodni-kowych (transformatory, ograniczniki prądu, itp.). NIEKONWENCJONALNE PRZEJAWY NADPRZEWODNICTWA; Oddziaływanie oraz współistnienie nadprzewodnictwa i magnetyzmu w układach makroskopowych oraz nanorozmiarowych warstwowych. Wysoka temperatura krytyczna w nadprzewodnikach wielopasmowych. Wysokie pola krytyczne w układach geometrycznie sfrustrowanych. NADPRZEWODNICTWO W TEMPERATURZE POKOJOWEJ; fenomen USO (unidentifiedsuperconductingobject) - niezidentyfikowany obiekt nadprzewodzący. Perspektywy występowania nadprzewodnictwa w temperaturze pokojowej, możliwości zastosowania. DOŚWIADCZENIA, POKAZY; właściwości materii w niskich temperaturach, lewitacja w układzie nadprzewodnik-magnes.

Po zakończeniu nauki w ramach tego przedmiotu student będzie posiadał wiedzę z zakresu otrzymywania niskich temperatur, właściwości materii w niskich temperaturach, nadprzewodnictwa, podstawowych teorii opisujących to zjawisko (teoria BCS, teoria Ginzburga-Landaua) oraz innych zjawisk kwantowych, takich jak kondensacja Bose'go-Einsteina, nadciekłość, stan "nadstały". Ponadto student powinien wykazać się znajomością zagadnień z zakresu nadprzewodnictwa wysokotemperaturowego, zastosowania nadprzewodników w nauce i technice oraz perspektyw wykorzystania nadprzewodnictwa na szeroką skalę w niedalekiej przyszłości. Powinien również posiadać podstawową wiedzę na temat nadprzewodnictwa niekonwencjonalnego, ze szczególnym uwzględnieniem zjawisk oddziaływania i współistnienia nadprzewodnictwa i magnetyzmu, zarówno w układach makroskopowych, jak i nanorozmiarowych.

1. K. Mendelssohn; Fizyka Niskich Temperatur, (z jęz. ang. tł. T. Marchaj), PWN, Warszawa 1966.

2. M. Cyrot, D. Pavuna; Wstęp do nadprzewodnictwa/ nadprzewodniki wysokotemperaturowe, (z jęz. ang. tł. T. Skośkiewicz, A. Wiśniewski), PWN, Warszawa 1996.

3. J. Stankowski, B. Czyżak; Nadprzewodnictwo, WNT, Warszawa 1999.

Literatura uzupełniająca:

1. F. Pobell; Matter and Methods at Low Temperatures, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York 1992.

2. V. V. Schmidt; The physics of Superconductors, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg-New York 1997.

Pracownik Instytutu Niskich Temperetur i Badań Strukturalnych PAN.