Учебно-методический комплекс по дисциплине дс. В. 10 Физика сверхпроводимости специальность/направление

Вид материала

Учебно-методический комплекс

Содержание 5.6 Список литературы 7. Контроль знаний студентов 9. Учебно-методическое обеспечение рабочей программы Ii. методические рекомендации по изучению дисцилины 2. Методика проведения лекционных занятий 2.1. Общие положения 2.2 Задачи лекции 2.3 Содержание лекции 2.4 Проведение лекции

Подобный материал:

• Учебно-методический комплекс по дисциплине опд. Р. 01 Программные средства измерительных, 504.75kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине ен. Ф. 03 Физика специальность/направление, 1638.14kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине ен. Ф. 03 Физика специальность/направление, 1647.21kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине Молекулярная физика для специальности 010701, 480.43kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине Физика Конденсированного Состояния Для специальности, 322.8kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине «Юридическая психология специальность «Юриспруденция», 970.99kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине «Физика атома и атомных явлений», 803.75kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине этика и эстетика, 1176.92kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине «Ботаника» Направление подготовки, 1843.23kb.
• Учебно-методический комплекс по дисциплине «Криминалистика» специальность, 1507.34kb.

5.6 Список литературы

1. Шмидт В.В.Введение в физику сверхпроводников. / В.В. Шмидт – М. Наука, Гл ред физ.-мат. литературы, 1982. - 238 с.

2. Де Жен П. Сверхпроводимость металлов и сплавов. / Де Жен – М.: Мир, 1968. – 328 с.

3. Блохинцев Д.И.. Основы квантовой механики» / Д.И. Блохинцев – М. Наука, 1978. - 832 с.

4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М., Электродинамика сплошных сред. – М.: Наука, 1972. –648 с.

5. Галицкий В.М., Карнаков Б.М., Коган В.И. Задачи по квантовой механике, – М. Наука.

1979. – 528 с.


Список дополнительной литературы


6. Линтон Э.А. Сверхпроводимость. - М.: Мир, 1964. – 368 с.

7. Тилли Д.Р., Тилли Дж. Сверхтекучесть и сверхпроводимость. - М.: Мир, 1977. – 320 с.

8. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела. - М.: Мир, 1978. - 690 с.
   
9. Буев А.Р. Критические параметры ВТСП и способы их измерений: Учебное пособие /
   

МарГУ. Йошкар-Ола. 2008. –106 с.)

6. ТЕМАТИКА

6.1 Контрольных работ:

Контрольные работы проводятся по тематике и материалам лекций.


6.2 Эссе, рефератов:

- не предусмотрены.


6.3 Курсовых работ (проектов):

– не предусмотрены.

7. КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ СТУДЕНТОВ

7.1. Темы для зачета


– Зачёт не предусмотрен


7.2 Контрольные вопросы к самостоятельной работе (по главам 1,2,3 авторской

учебно-методической работы [9]


Контрольные вопросы к ГЛАВЕ 1

1. В чем заключается явление сверхпроводимости?
   
2. Какими физическими свойствами обладает тело, находящееся в сверхпроводящем состоянии?
   
3. Какова природа сверхпроводящего состояния?
   
4. Опишите эффект Мейсснера.
   
5. Как проникает магнитное поле в сверхпроводник?
   
6. Каков смысл критического поля?
   
7. Какова природа квантования магнитного потока в сверхпроводящем контуре?
   
8. Опишите сверхпроводники второго рода.
   
9. Что такое вихри Абрикосова?
   
10. Что представляет собой состояние Шубникова?
    
11. Какова природа энергетической щели в сверхпроводниках?
    
12. Какие типы тунеллирования возможны при низкой температуре?
    
13. Объясните эффекты Джозефсона, характер излучения.
    
14. Нарисуйте ВАХ джозефсоновского перехода.
    
15. Как влияет магнитное поле на переход Джозефсона?
    
16. Назовите основные положения теории БКШ.
    
17. Опишите характеристики куперовской пары и конденсата.
    
18. В чем смысл параметра Гинзбурга?
    
19. Назовите особенности критических параметров высокотемпературных сверхпроводников.
    
20. Каковы возможные механизмы электронного спаривания?
    

Контрольные вопросы к ГЛАВЕ 2

1. Опишите принцип действия четырёхзондовой схемы измерениия критического тока.
   
2. В чем отличие четырехзондовой схем с использованием режимов измерения – стационарного и импульсного?
   
3. Каковы типичные параметры четрёхзондовой схемы и в чём состоит основная её трудность?
   
4. Какой типичный вид имеет ВАХ (ВТСП)? Для какого случая эта ВАХ справедлива и для классических сверхпроводников: в режиме вязкого течения потока?
   
5. Какие трудности порождает определение j_c по появлению порогового напряжения?
   
6. Каков порядок порога по напряжению для импульсного режима измерения?
   
7. Какая значительная проблема возникает при стационарном режиме измерений плотности критического тока?
   
8. Какими способами можно избежать причины контактного перегрева?
   
9. На чем базируется основной бесконтактный способ измерения плотности критического тока?
   
10. Каковы основные трудности «бесконтактного способа» связанные с моделью Бина?
    
11. Приведите некоторые зависимости , используемые в магнитных измерениях плотности критического тока.
    
12. Для каких случаев используется «песочная модель» проникновения магнитного поля в сверхпроводник?
    
13. Какое явление, связанное с абрикосовскими вихрями стремиться нарушить периодичность вихревой решетки?
    
14. Какую роль играют анизотропия, форма образца, зависимость критического тока от магнитного поля, обратимое намагничивание, термоактивированный крип магнитного потока в магнитных, бесконтактных измерениях плотности критического тока?
    
15. Для определения критической плотности тока ВТСП в широком температурном интервале используются магнитные измерения, а вблизи сверхпроводящего перехода – резистивный четырехзондовый метод, Какие методики существуют кроме этого?
    
16. Каково соотношение внуригранульного и межгранульного критических токов в ВТСП ?
    
17. Какова температурная зависимость межгранульного критического тока в ВТСП вблизи Т_c ?
    
18. Приведите некоторые известные зависимости межгранульного критического тока от магнитного поля для поликристаллического ВТСП.
    
19. Назовите основные механизмы возникновения слабых связей между гранулами, приводящего к резкому снижению транспортного критического тока и его сильной зависимости от магнитного поля.
    
20. Опишите техпроцесс и приведите основные технологические параметры получения расплавного ВТСП по методике Джина.
    
21. В чем состоит мдифицированный процесс Мураками получения расплавного ВТСП?
    
22. Что скрывается за аббревиатурой QMG –процесс?
    
23. Что скрывается за аббревиатурой «Doctor blade casting and melt growth» и к каким ВТСП это применимо?
    
24. Приведите известные зависимости E(j) (ВАХ) для ВТСП.
    

Контрольные вопросы к ГЛАВЕ 3

1. Какие характеристики поликристаллического ВТСП позволяет исследовать запатентованный автором бесконтактный метод?
   
2. Изобразите принципиальную схему устройства измерительной ячейки бесконтактного экспресс - метода измерения ВТСП характеристик.
   
3. Каков физический смысл джозефсоновских критических токов ?
   
4. Каков физический смысл джозефсоновских критических магнитных полей и ?
   
5. Какое радиальное распределение имеет критический ток в пределах бесконечно узкого тонкого ВТСП – кольца в соответствие с моделью Брандта?
   
6. Что означает «Джозефсоновская» глубина проникновения и чем она отличается от «Лондоновской» глубины проникновения»?
   
7. В чём заключается «невосприимчивость» двухсвязного сверхпроводника (кольца), находящегося в критическом состоянии, к закону сохранения магнитного потока и каково его качественное объяснение.
   
8. В чем принципиальное различие (по его физическим последствиям) размещения ВТСП – кольца во внешнем перпендикулярном магнитном поле и введение такого поля внутрь кольца с помощью соленоида с протекающим по нему током?
   

9. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ РАБОЧЕЙ ПРОГРАММЫ

Авторское учебно-методическое пособие


А.Р. Буев А.Р. Критические параметры ВТСП и способы их измерений: Учебное пособие / МарГУ. Йошкар-Ола. 2008. –106 с.


II. МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИЗУЧЕНИЮ ДИСЦИЛИНЫ


1. Методические рекомендации преподавателю дисциплины специализации (спецкурса)


Содержание спецкурса должно отвечать тому, чтобы соблюдалась последовательность и единство с остальными спецкурсами по данной дисциплине специализации и отражать соответствующие положения основ физики конденсированного состояния. При этом главное внимание должно быть уделено изучению новых фундаментальных положений, в том числе, установленных в результате собственных научных исследований и признанных коллегами.

Изучение теоретических вопросов физики, которые в основном должны быть сосредоточены в лекционном курсе, следует дополнить работой студентов в физической лаборатории, на семинарах, самостоятельной работой, а также участием в семинарах. Студенты должны ясно представлять устройства используемых ими приборов и принципов их действия, приобрести навыки выполнения физических измерений, проводить обработку результатов измерений с использованием статистических методов и современной вычисли­тельной техники.

При изложении всего курса именно в связи с упором на его общеобразовательное значение надо стремиться везде, где это возможно, приводить примеры "работы" физических моделей, подходов и законов при объяснении яв­лений, выходящих за рамки традиционной физики. Надо постараться, чтобы студент научился видеть физику "вокруг нас".

Ограниченный лимит времени позволяет выполнить настоящую программу лишь при условии использования разнообразных методических форм подачи материала слушателям. Одной из таких форм являются практические занятия, сопровождаемые демонстрациями натурных экспериментов, на которые следует выносить некоторые проблемные задачи и вопросы, касающиеся технологии и физики ВТСП.. Это позволяет существенно приблизить уровень обработки результатов измерений физических величин к современным стандартам, принятым в науке и производственной деятельности.


2. Методика проведения лекционных занятий


Лекции и практические занятия, наряду с контролем знаний, текущей и промежуточной аттестациями, самостоятельной работой студентов являются основными звеньями при организации учебного процесса по образовательным программам.


2.1. Общие положения


1.1 Главной задачей лектора является функция организации процесса познания студентами материала изучаемой дисциплины на всех этапах ее освоения..

1.2. Лекция решает двуединую задачу: информативную и развитие самостоятельной познавательной деятельности.

Для этого лектору целесообразно:

- сформулировать цель каждой лекции;

- определить содержание лекции и план ее проведения;

- разработать методы активизации познавательной деятельности студентов с учетом уровня их знаний и умений;

- рассмотреть перспективы и применения изучаемого материала в рамках других дисциплин и практической деятельности;

- представить ссылки на литературу для самостоятельного изучения материала студентами;

- по материалу лекции сформулировать задачи с целью подготовки студентов к практическим и лабораторным занятиям.


2.2 Задачи лекции


2.1 Передача знаний студентам и формирование умений по их применению.

2.2 Формулирование дидактических аспектов, решаемых в рамках изучения материала дисциплины.

2.3. Выявление междисциплинарных связей изучаемой дисциплины.

2.4 Оценка знаний и умений, получаемых студентами при изучении отдельных разделов и в целом дисциплины, а также их роли и соотношения в структуре процесса обучения.

2.5 Представление студентам ссылок на информационно-справочную систему для самостоятельного изучения ими материала дисциплины.

2.6 Воспитание студентов в форме непосредственного воздействия на аудиторию.


2.3 Содержание лекции


3.1 Тематика и содержание лекций определяются рабочей программой дисциплины, составленной в соответствии с направления специальности подготовки дипломированного специалиста.

3.2 Лекция представляет собой логическое изложение материала в соответствии с ее планом, который сообщается слушателям в начале каждой лекции и имеет законченную форму.

3.3 Содержание каждой лекции имеет определенную направленность и учитывает уровень подготовки аудитории.

3.4 Применение на лекции принципа постоянной связи теории и практики, подкрепленного конкретными примерами использования теории для решения практических задач.


2.4 Проведение лекции


4.1 Процесс проведения лекции и комплексное сочетание содержания, логичности и доказательности.

4.2 Лекция строится в соответствии с дидактическими принципами:

- принцип научности сообщаемых сведений;

-принцип систематичности и последовательности изложения(от простого к сложному);

- принцип связи теории с практикой;

- принцип доступности научных знаний;

- принцип сочетания абстрактности мышления с наглядностью в преподавании.

При подготовке лекции лектор планирует управление видами внимания слушателей - непроизвольным, произвольным, послепроизвольным, путем создания приема «яркого пятна» и других педагогических методов.

4.3 Эффективность лекции характеризуется качеством и количеством получаемой студентами информации.

Для ее достижения необходимо следующее:

- доходчивость, благодаря живой устной речи, при умелом пользовании интонацией, паузами, логическими ударениями, мимикой, жестами возникает возможность отчетливо выделить основное, существенное и, кроме того, воздействовать на аудиторию эмоционально;

- возможность иллюстрировать лекции записями, схемами, чертежами, выполняемыми на доске, а также плакатами, слайдами, статическими и динамическими диаграммами, интерактивными картинками, реализованными на ПК;

- гибкость - возможность варьирования уровнем изложения материала в зависимости от подготовленности студентов;

- представление в процессе лекции новейших сведений о достижениях науки в данной области;

- повышение активности студентов посредством контрольных вопросов;

- предоставление студентам права задавать вопросы преподавателю в ходе или по окончании лекции.

4.4 На каждую лекцию разрабатываются план и конспект, включающие тему, содержание, задачи лекции, а также некоторые вопросы по ходу лекции и для повторения, изученные студентом ранее и связанные с изучаемой темой.