Supraconductivité: Introduction

Philippe Mangin; Rémi Kahn

Buch

Supraconductivité

Introduction

Philippe Mangin und Rémi Kahn

Sprache: Französisch

Veröffentlicht/Copyright: 2013

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Grenoble Sciences

Über dieses Buch

La supraconductivité fait rêver, surtout depuis la découverte de son existence à des températures relativement accessibles. Ses applications sont déjà notables (Imagerie par Résonance magnétique, futur ITER, NEUROSPIN, SQUID…) et des projets plus futuristes se développent (transport de courant, train en lévitation, moteurs). Le lecteur pourra s’initier à la théorie de London et aux équations de Pippard, puis étudier les supraconducteurs de type I et de type II (thermodynamique, magnétisme, dynamique de vortex, transport de courant…), les paires de Cooper et les résultats de la théorie BCS. L’étude de la cohérence et de la quantification du flux conduit à l’effet Josephson qui, avec le SQUID, est un bon exemple d’application. Le lecteur pourra combler certaines de ses lacunes grâce aux annexes, suivre le cheminement d’un modèle et s’approprier les concepts. Environ 250 illustrations en facilitent la compréhension. L’ouvrage est destiné aux étudiants de Master, de préparation aux CAPES et AGREG, aux thésards, et bien sûr aux enseignants, universitaires et chercheurs (chimistes, physiciens, électromécaniciens, spécialistes des matériaux…). Les ingénieurs des entreprises disposeront d’une introduction précieuse pour comprendre d’autres ouvrages plus appliqués ou spécialisés.

Information zu Autoren / Herausgebern

Mangin Philippe :

Philippe Mangin est professeur émérite de l’Université de Lorraine et membre de l’Institut Jean Lamour (IJL). Il a dirigé le Laboratoire Léon Brillouin (LLB) d’Orsay après le laboratoire de physique des matériaux de Nancy.
Il a enseigné la supraconductivité à des publics variés et notamment aux élèves ingénieurs (École des mines de Nancy).

Kahn Rémi :

Rémi Kahn était ingénieur CEA (LLB Saclay), responsable des aires expérimentales de l’INB 101 (Orphée).

Fachgebiete

Physik Experimentalphysik

Frontmatter Öffentlich zugänglich PDF downloaden	I
Supraconductivité. Introduction Öffentlich zugänglich PDF downloaden	IV
Autres ouvrages labellisés sur des thèmes proches (chez le même éditeur) Öffentlich zugänglich PDF downloaden	IV
AVANT-PROPOS Öffentlich zugänglich PDF downloaden	V
TABLE DES MATIÈRES Öffentlich zugänglich PDF downloaden	VII
Chapitre 1 - Introduction
1.1 - Une histoire, des hommes Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	1
1.2 - Manifestations expérimentales de la supraconductivité Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	2
1.3 - Les modèles phénoménologiques Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	5
1.4 - La théorie microscopique BCS Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	8
1.5 - Les effets tunnel Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	9
1.6 - Une grande diversité de matériaux supraconducteurs Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	10
1.7 - Des supraconducteurs non « conventionnels » Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	11
1.8 - Des applications spectaculaires Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	12
1.9 - La supraconductivité dans l’histoire des hommes Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	13
Chapitre 2 - Théorie de LONDON
2.1 - Les équations de MAXWELL Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	15
2.2 - Comportement attendu d’un conducteur parfait Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	16
2.3 - Supraconducteur versus conducteur parfait Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	22
2.4 - Les équations de LONDON Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	24
2.5 - Longueur de LONDON Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	28
2.6 - Application au fil supraconducteur Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	30
2.7 - Expérience d’OCHSENFELD Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	34
2.8 - Supraconducteur non simplement connexe (avec trou) Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	36
2.9 - Point de vue énergétique Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	38
2.10 - Approche de la supraconductivité par la mécanique des fluides Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	41
2.11 - Moment de LONDON Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	42
2.12 - Equation de LONDON en jauge de LONDON Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	46
Complément 2A - Dérivation totale et partielle par rapport au temps Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	49
Complément 2B - Propriété d’une fonction harmonique dont la composante du gradient sur la normale à la surface est nulle Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	50
Complément 2C - Fonctions de BESSEL modifiées Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	51
Chapitre 3 - Equations non-locales de PIPPARD
3.1 - Origine des équations non-locales Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	53
3.2 - Caractère non-local dans les supraconducteurs Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	54
3.3 - Longueur de pénétration du champ magnétique Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	55
3.4 - Analyse de FOURIER des équations de PIPPARD Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	56
3.5 - Supraconducteurs « sales » Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	60
Chapitre 4 - Thermodynamique des supraconducteurs de type I
Introduction Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	63
4.1 - Description thermodynamique Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	64
4.2 - Les variables thermodynamiques de la supraconductivité Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	65
4.3 - Les fonctions thermodynamiques de la supraconductivité Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	69
4.4 - Les données thermodynamiques Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	71
4.5 - Transition état supraconducteur - état normal Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	75
Complément 4 - Les milieux magnétiques Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	81
Chapitre 5 - Etat intermédiaire des supraconducteurs de type I
5.1 - Critères d’apparition d’une transition S/N Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	91
5.2 - Transition S/N d’un cylindre infini Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	92
5.3 - Transition dans un échantillon de petite taille Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	93
5.4 - Effet de forme des échantillons Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	95
5.5 - Etat intermédiaire dans une sphère Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	98
5.6 - Etat intermédiaire dans une plaque mince Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	102
5.7 - Eviter les confusions Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	107
5.8 - Fil parcouru par un courant (modèle d’état intermédiaire) Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	107
5.9 - Courant critique d’un fil plongé dans un champ magnétique Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	112
Chapitre 6 - Supraconducteurs de type II
6.1 - Deux types de comportement magnétique Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	115
6.2 - Enthalpie libre magnétique de surface Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	118
6.3 - Filament normal dans un supraconducteur Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	120
6.4 - Enthalpie libre de surface (positive) par défaut de condensation Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	122
6.5 - Vortex et supraconducteurs de type II Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	126
6.5 - Résultats de la théorie GLAG Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	131
6.6 - Réseau de vortex Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	132
6.7 - Champ critique H_c2 Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	136
6.8 - Eléments sur la structure et la dynamique des vortex Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	138
6.9 - Transport de courant dans les supraconducteurs de type II Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	142
6.10 - Lévitation en présence de vortex Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	144
6.11 - Quelques illustrations de la diversité de comportement des vortex Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	145
Chapitre 7 - Champs et courants dans les supraconducteurs de type II - Modèles d’état critique
7.1 - Forces subies par les vortex Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	153
7.2 - Dissipation d’énergie par déplacement de vortex Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	156
7.3 - Densité de courant critique Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	159
7.4 - Modèles d’état critique Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	163
7.5 - Modèle de BEAN Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	165
7.6 - Aimantation d'une plaquette supraconductrice de type II Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	169
7.7 - Aimantation en géométrie cylindrique (modèle de BEAN) Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	176
7.8 - Mise en évidence expérimentale des états critiques Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	179
7.9 - Transport de courant en phase de SCHUBNIKOV Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	180
Complément 7A - Différents aspects de la force de LORENTZ Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	186
Complément 7B - Modèle de BARDEEN-STEPHEN Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	194
Chapitre 8 - Paires de COOPER - Principaux résultats de la théorie BCS
8.1 - Gaz d’électrons libres Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	199
8.2 - Gaz d’électrons à deux particules Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	203
8.3 - Système de référence Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	207
8.4 - Paires de COOPER Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	214
8.5 - Eléments de la théorie BCS Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	218
8.6 - Conséquences de la structure énergétique Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	222
8.7 - Les électrons supraconducteurs et la longueur de LONDON Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	232
Complément 8 - Eléments de matrices du potentiel d’interaction entre particules Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	234
Chapitre 9 - Cohérence et quantum de flux
9.1 - Densité de courant et équation de LONDON Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	235
9.2 - Phase de la fonction d’onde Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	236
9. 3 - Quantification du flux Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	237
9.4 - Retour sur les jauges Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	241
9. 5 - Quantification du flux : application aux vortex Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	242
9.6 - Equation de LONDON généralisée en présence de vortex Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	246
9.7 - Retour sur le moment de LONDON Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	247
Complément 9 - Impulsion (généralisée) Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	249
Chapitre 10 - Effet JOSEPHSON
10.1 - Equations de JOSEPHSON dans une jonction SIS Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	253
10.2 - Effet JOSEPHSON continu (SIS) Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	256
10.3 - Effet JOSEPHSON alternatif Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	258
10.4 - Caractéristique « courant-tension » d’une jonction JOSEPHSON SIS Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	259
10.5 - Energie stockée dans une jonction JOSEPHSON (SIS) Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	273
10.6 - Jonction JOSEPHSON soumise à une onde électromagnétique Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	274
10.7 - Jonctions SNS et SCS Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	277
10.8 - Jonctions JOSEPHSON de type π Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	285
10.9 - Jonction JOSEPHSON : un système à grand nombre d’états Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	292
Complément 10A - Résolution des équations de couplage Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	297
Complément 10B - Jonction JOSEPHSON en régime suramorti Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	299
Complément 10C - Jonction JOSEPHSON soumise à une tension alternative Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	301
Chapitre 11- Superconducting QUantum Interference Device « SQUID »
11.1 - Nature du courant SQUID Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	303
11.2 - rf-SQUID à inductance nulle Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	306
11.3 - rf-SQUID inductif Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	309
11.4 - rf-SQUID à jonction π Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	313
11.5 - SQUID inductif à une jonction : approche énergétique Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	314
11.6 - rf-SQUID à 2 jonctions JOSEPHSON de natures différentes Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	318
11.7 - Lecture du rf-SQUID Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	321
11.8 - DC-SQUID (SQUID à polarisation en courant continu) Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	321
Chapitre 12 - Jonctions JOSEPHSON sous champ magnétique
12.1 - Champ magnétique dans une jonction étroite Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	329
12.2 - Courant dans une jonction JOSEPHSON étroite soumise à un champ magnétique Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	332
12.3 - Jonction 0-π étroite sous champ magnétique Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	337
12.4 - Cas général d’une jonction sous champ magnétique Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	339
12.5 - Jonction JOSEPHSON large sous champ magnétique Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	343
12.6 - Transport de courant dans une jonction JOSEPHSON large Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	354
12.7 - Demi fluxon au raccordement 0-π d'une jonction JOSEPHSON hybride Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	358
Complément 12 - Déphasage entre les blocs supraconducteurs au sein d’une jontion 0-π infinie Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	362
Notations Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	365
Ouvrages bibliographiques Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	371
Index Erfordert eine Authentifizierung Nicht lizenziert Lizenziert PDF downloaden	373

Informationen zur Veröffentlichung

Seiten und Bilder/Illustrationen im Buch

eBook veröffentlicht am:

1. Februar 2013

eBook ISBN:

9782759808588

Seiten und Bilder/Illustrationen im Buch

Inhalt:

406

https://doi.org/10.1051/978-2-7598-0858-8

eBook ISBN: 9782759808588

Schlagwörter für dieses Buch

General Physics

Zielgruppe(n) für dieses Buch

College/higher education;

Supraconductivité

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