Supraleitung und Tieftemperaturphysik 1
Superconductivity and Low Temperature Physics 1

Modul PH2031

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Basisdaten

PH2031 ist ein Semestermodul in Deutsch oder Englisch auf Master-Niveau das im Wintersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Allgemeiner Spezialfachkatalog Physik
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Applied and Engineering Physics
  • Spezifischer Spezialfachkatalog Physik der kondensierten Materie

Soweit nicht beim Export in einen fachfremden Studiengang ein anderer studentischer Arbeitsaufwand ("Workload") festgelegt wurde, ist der Umfang der folgenden Tabelle zu entnehmen.

GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
150 h 75 h 5 CP

Inhaltlich verantwortlich für das Modul PH2031 ist Rudolf Gross.

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Dieses Modul gibt einen fundierten Einblick in die faszinierenden Eigenschaften und Anwendungen von Supraleitern. Im Einzelnen werden folgede Themenbereiche behandelt:

  • Geschichte der Supraleitung
  • Grundwissen (supraleitende Materialien, Supraleiter im Magnetfeld, Typ-I und Typ-II Supraleiter, Thermodynamik)
  • phänomenologische Beschreibung der Supraleitung (London- und Ginzburg-Landau Theorie)
  • Fluss-Quantisierung, Josephson-Effekte, supraleitende Quanteninterferometer
  • Grundzüge der BCS-Theorie
  • kritische Ströme
  • Grundwissen zur Hochtemperatur-Supraleitung
  • Anwendungen der Supraleitung

Lernergebnisse

Durch die Teilnahme an diesem Modul erwerben sich die Studenten und Sudentinnen fundierte Kenntnisse zum Themengebiet Supraleitung. Diese erlauben es ihnen, Fragestellungen insbesondere zu folgenden Teilaspekten zu verstehen, analysieren und zu bewerten: 1) Geschichte der Supraleitung, 2)Grundwissen (supraleitende Materialien, Supraleiter im Magnetfeld, Typ-I und Typ-II Supraleiter, Thermodynamik), 3) phänomenologische Beschreibung der Supraleitung (London- und Ginzburg-Landau Theorie), 4) Fluss-Quantisierung, Josephson-Effekte, supraleitende Quanteninterferometer, 5) Grundzüge der BCS-Theorie, 6) kritische Ströme, 7) Grundwissen zur Hochtemperatur-Supraleitung, 8) Anwendungen der Supraleitung.

Voraussetzungen

Grundlegende Kenntnisse zur Physik der Kondensierten Materie und zur Quantenmechanik

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VU 4 Supraleitung und Tieftemperaturphysik 1 Gross, R. Hübl, H. Donnerstag, 12:00–14:00
sowie Termine in Gruppen

Lern- und Lehrmethoden

Vortrag, Beamerpräsentation, Tafelarbeit, Übungen in Einzel- und Gruppenarbeit, Diskussion

Medienformen

Vorlesungsskript, Übungsblätter, ergänzende Literatur.

Literatur

  • Vorlesungsskript und Vorlesungsfolien
  • Tinkham: Introduction to Superconductivity
  • Fossheim, Sudbo: Superconductivity - Physics and Applications
  • Buckel, Kleiner: Supraleitung
  • de Gennes: Superconductivity of Metals and Alloys

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

In einer mündlichen Prüfung wird das Erreichen der Lernergebnisse durch Verständnisfragen und Beispielaufgaben bewertet.

Die Prüfung kann in Übereinstimmung mit §12 (8) APSO auch schriftlich abgehalten werden, in diesem Fall ist der Richtwert für die Prüfungsdauer 60 Minuten.

Hinweise zu assoziierten Modulprüfungen

Die Prüfung zu diesem Modul kann auch gemeinsam mit der Prüfung zum assoziierten Folgemodul PH2032: Supraleitung und Tieftemperaturphysik 2 / Superconductivity and Low Temperature Physics 2 nach dem Folgesemester abgelegt werden. In diesem Fall müssen Sie sich für beide Prüfungstermine erst im Folgesemester anmelden.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten. Eine Wiederholungsmöglichkeit wird im Folgesemester angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Prüfung zu Supraleitung und Tieftemperaturphysik 1
Mo, 3.4.2017 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin zwischen 3.4.2017 und 29.4.2017. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date between 2017-04-03 and 2017-04-29. bis 2.4.2017
Mo, 6.2.2017 Dummy-Termin. Wenden Sie sich zur individuellen Terminvereinbarung an die/den Prüfer(in). Anmeldung für Prüfungstermin vor 1.4.2017. // Dummy date. Contact examiner for individual appointment. Registration for exam date before 2017-04-01. bis 15.1.2017 (Abmeldung bis 5.2.2017)

Kondensierte Materie

Wenn Atome sich zusammen tun, wird es interessant: Grundlagenforschung an Festkörperelementen, Nanostrukturen und neuen Materialien mit überraschenden Eigenschaften treffen auf innovative Anwendungen.

Kern-, Teilchen-, Astrophysik

Ziel der Forschung ist das Verständnis unserer Welt auf subatomarem Niveau, von den Atomkernen im Zentrum der Atome bis hin zu den elementarsten Bausteinen unserer Welt.

Biophysik

Biologische Systeme, vom Protein bis hin zu lebenden Zellen und deren Verbänden, gehorchen physikalischen Prinzipien. Unser Forschungsbereich Biophysik ist deutschlandweit einer der größten Zusammenschlüsse in diesem Bereich.