Supraleitung und Tieftemperaturphysik 2

Worum geht's

Das Modul vermittelt Grundlagen und aktuelle Themen der Supraleitung, Quantenflüssigkeiten, mesoskopischen Festkörpersysteme und experimentellen Tieftemperaturtechniken. Du lernst, Phänomene wie Bose-Einstein-Kondensation, Suprafluidität von He-3/He-4, Quanteninterferenzeffekte in Nanostrukturen sowie Methoden zur Erzeugung und Messung sehr tiefer Temperaturen zu verstehen und anzuwenden.

Was du danach kannst

• Unterschiede zwischen klassischen und Quantenflüssigkeiten identifizieren
• Übergang von klassischer zu Quantenflüssigkeit beim Absenken der Temperatur beschreiben
• Einfluss der Quantenstatistik (Bosonen vs. Fermionen) erklären
• Herleitung und Abschätzung der Bose-Einstein-Kondensationstemperatur illustrieren
• Eigenschaften von suprafluidem He-4 und He-3 benennen und erklären
• Charakteristische Längen- und Zeitskalen beim Ladungstransport in mesoskopischen Leitern benennen und anwenden
• Auswirkungen von Quanteninterferenzeffekten (z. B. schwache Lokalisierung, universelle Leitwertfluktuationen) auf den Transport beschreiben
• Methoden zur Erzeugung und Messung tiefer Temperaturen sowie deren physikalische Grundlagen benennen und erklären

Aus was das Modul besteht

• VorlesungPräsentation der thematischen Inhalte, Darstellung von Konzepten und Querverweisen zwischen Themen
• ÜbungVertiefung der Inhalte durch Problembeispiele und (Rechen-)Aufgaben, Einübung der Anwendung und Erklärung des Gelernten

Lehrmethode

• Tafelanschrieb & Beamer-PräsentationSystematische Darstellung der Lerninhalte und Hervorhebung universeller Konzepte
• Wissenschaftliche DiskussionenEinbeziehung der Studierenden zur Förderung des analytisch-physikalischen Denkvermögens
• ÜbungsaufgabenPraktisches Einüben von Problemstellungen zur Vorbereitung auf die Modulprüfung