Laboratorio di superconduttività applicata

A.A. 2014/2015
Insegnamento per
6
Crediti massimi
66
Ore totali
Lingua
Italiano

Struttura insegnamento e programma

Edizione attiva
Responsabile
Laboratori: 54 ore
Lezioni: 12 ore
Docente: Sorbi Massimo
Programma
Gli studenti, organizzati in gruppi di tre-due persone, affrontano una fra le seguenti esperienze:

a) Misura di curve di transizione di superconduttori ad alta temperatura critica.
Vengono determinate la corrente critica e la temperatura critica di un campione di superconduttore ad alta temperatura critica attraverso la misurazione di due tipi di curve di transizione: tensione in funzione della corrente e tensione in funzione delle temperatura.

b) La giunzione di Josephson e lo SQUID.
Uno SQUID (Superconducting QUantum Interference Device) rappresenta l'analogo della doppia fenditura nel caso dell'ottica applicato alla funzione d'onda quantistica degli elettroni superconduttivi. Esso è uno strumento estremamente sensibile, in grado di misurare con flussi di B dell'ordine di una frazione di flussone Φ0 = h/2e0 = 2·10-15 Wb, e trova vasta applicazione nella strumentazione di precisione e nella metrologia.
Il laboratorio dispone di uno SQUID (funzionante all'azoto liquido), che permette di approfondire i principi del suo funzionamento.

c) Misure criogeniche (resistività, transizione superconduttiva) per mezzo di un criorefrigeratore di Gifford McMahon.
Il criorefrigeratore permette di raggiungere basse temperature (circa 25 K nel nostro caso) senza fare uso di fluidi criogenici, rappresentando uno strumento particolarmente utile nei laboratori e in contesti applicativi. In questo caso viene utilizzato per la determinazioni di curve di resistenza in funzione della temperatura fra 25 K e 300 K , nel caso di materiali resistivi e superconduttivi.

Le esperienze sono precedute da lezioni introduttive, si considera comunque indispensabile avere seguito il corso di Superconduttività Applicata. Nelle sessioni di laboratorio gli studenti devono eseguire l'esperienza in tutte le sue fasi:

i) definizione del fenomeno fisico da studiare;
ii) principio di funzionamento e uso della strumentazione;
iii) metodologia e svolgimento delle prime misure;
iv) misure assistite da sistemi di acquisizione interfacciati a PC;
v) analisi e interpretazione dei dati raccolti
Prerequisiti e modalità di esame
L'esame consiste in una discussione orale che verte sugli argomenti trattati nel corso.
Metodi didattici
Modalità di frequenza:
Fortemente consigliata
Modalità di erogazione:
Tradizionale
Periodo
Primo semestre
Docente/i