FISICA DELLE BASSE TEMPERATURE

1o MOLULO

A. A. 1996-97

Prof. Stefano Vitale

Programma

Programma

  1. Richiami di termodinamica
    Potenziali. Calori specifici. Temperatura assoluta.

  2. Scale di temperatura e metodi termometrici
    Scale primarie e scale provvisorie. Termometria a punti fissi. Termometria a resistenza. Termometria di rumore. Termometria a risonanza magnetica. Termometria a orientazione nucleare. Termometria sotto il millikelvin.

  3. Metodi di refrigerazione
    Liquidi criogenici. Cryocoolers a ciclo Sterling. Cryocoolers e liquefattori Joule-Thompson. Criostati a 4He e a 3He. Refrigeratore a diluizione 3He-4He. Cella di Pomeranchuck. Demagnetizzazione nucleare. Trappole, fontane e melasse di ioni ed atomi.

  4. Superconduttività
    Condensato. Spettro di eccitazioni. Gap. Parametro d'ordine. Lunghezza di coerenza e lunghezza di penetrazione. Quantizzazione del flussoide. Effetto Meissner. Temperature critiche. Superconduttori di primo e secondo tipo. Campi critici e correnti critiche. Vortici di Abrisokhov. Fluttuazioni del flusso. Giunzioni Josephson e SQUIDs. Materiali superconduttori a bassa ed alta Tc.

  5. Superfluidità
    4He Superfluido, Spettro di eccitazioni. Parametro d'ordine. Transizione Lambda. Quantizzazione della circolazione. Vortici quantizzati. 3He superfluido. Le fasi A e B. Struttura del parametro d'ordine. Vortici, textures e correnti di spin. 2p-greco phase slippage in elio. Stelle di neutroni. Superfluidità e rumore rotazionale.

  6. Sistemi magnetici a bassa temperatura
    Parametro d'ordine. Onde di spin. Ordine magnetico. Campo di anisotropia. Spin glasses e random magnets. Viscosità, fluttuazioni magnetiche e rumore 1/f. Sistemi a due livelli.

Date dei prossimi appelli d'esame:

Orale:
Orale: