Kursplan för Supraledande elektronik - grundläggande fysik och tillämpningar

Kursplan fastställd 2023-02-10 av programansvarig (eller motsvarande).

Kursöversikt

  • Engelskt namnSuperconducting devices: fundamentals and applications
  • KurskodMCC015
  • Omfattning7,5 Högskolepoäng
  • ÄgareMPNAT
  • UtbildningsnivåAvancerad nivå
  • HuvudområdeTeknisk fysik
  • InstitutionMIKROTEKNOLOGI OCH NANOVETENSKAP
  • BetygsskalaTH - Mycket väl godkänd (5), Väl godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd

Kurstillfälle 1

  • Undervisningsspråk Engelska
  • Anmälningskod 18111
  • Max antal deltagare20 (minst 10% av platserna reserveras för utbytesstudenter)
  • Blockschema
  • Sökbar för utbytesstudenterJa

Poängfördelning

0106 Tentamen 7,5 hp
Betygsskala: TH		 7,5 hp
  • 29 Maj 2024 em J
  • Kontakta examinator
  • Kontakta examinator

I program

Examinator

Gå till kurshemsidan (Öppnas i ny flik)

Behörighet

Grundläggande behörighet för avancerad nivå
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Särskild behörighet

Engelska 6
Sökande med en programregistrering på ett program där kursen ingår i programplanen undantas från ovan krav.

Kursspecifika förkunskaper

Grundläggande klassisk fysik och grundläggande kvantfysik.

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)

  • Beskriva grundläggande begrepp av supraledning och dess användning i enheter och kretsar 
  • Beskriva och modellera Josephson-övergångar i magnetfält 
  • Simulera I-V egenskaper av Josephson-övergångar med RSJ-modellen
  • Beskriva grundläggande principer för supraledande kvantinterferensenheter (SQUIDs)
  • Utföra praktiska mätningar med SQUIDs
  • Analysera de högfrekventa egenskaperna i supraledande elementer
  • Förklara de grundläggande egenskaperna av supraledande qubits och bruskällor

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

- Mesoskopisk supraledande anordningar

Organisation

Föreläsningar, hemuppgifter, laborationer och rapporter

Litteratur

Van Duzer: Superconductive Devices and Circuitry, och föreläsningsanteckningar.

Examination inklusive obligatoriska moment

Hemuppgifter, labbrapporter och tentamen. Hemuppgifter och labbrapporter ger extrapoäng till slutbetyget, max 20 %. 

Betygsnivåer: 3 kräver 30 % rätt, 4 kräver 60 % rätt, 5 kräver 80 % rätt

Kursens examinator får examinera enstaka studenter på annat sätt än vad som anges ovan om särskilda skäl föreligger, till exempel om en student har ett beslut från Chalmers om pedagogiskt stöd på grund av funktionsnedsättning.