Supraleitung
Grundlagen und Anwendungen
8. Auflage Mai 2024
490 Seiten, Softcover
200 Abbildungen
Lehrbuch
ISBN:
978-3-527-41419-2
Wiley-VCH, Berlin
Kurzbeschreibung
Das Standard-Lehrbuch zur Supraleitung wurde für die Neuauflage vollständig überarbeitet, um aktuelle Entwicklungen auf Grundlagen- und Anwendungsseite abzudecken und, durch neue didaktische Elemente, den geänderten Anforderungen an Lehre und Lernen gerecht zu werden.
1 Grundlegende Eigenschaften von Supraleitern
1.1 Das Verschwinden des elektrischen Widerstandes
1.2 Idealer Diamagnetismus, Flussschläuche und Flussquantisierung
1.3 Die Flussquantisierung in supraleitenden Ringen und Hohlzylindern
1.4 Supraleitung: ein makroskopisches Quantenphänomen
1.5 Quanteninterferenzen
2 Supraleitende Elemente, Legierungen und Verbindungen
2.1 Vorbemerkungen
2.2 Supraleitende Elemente
2.3 Die supraleitenden Hydride
2.4 Supraleitende Legierungen und metallische Verbindungen
2.5 Chevrel-Phasen und Borkarbide
2.6 Schwere-Fermionen-Supraleiter
2.7 Natürliche und künstliche Schichtsupraleiter
2.8 Die supraleitenden Oxide
2.9 Eisenpniktide und verwandte Verbindungen
2.10 Organische Supraleiter
2.11 Supraleitung an Grenzflächen
2.12 Graphen-basierte Supraleitung
3 Die Cooper-Paarung
3.1 Konventionelle Supraleitung
3.2 Unkonventionelle Supraleitung
4 Thermodynamik und thermische Eigenschaften des supraleitenden Zustandes
4.1 Allgemeine Vorbemerkungen zur Thermodynamik
4.2 Die spezifische Wärme
4.3 Die Wärmeleitfähigkeit
4.4 Grundzüge der Ginzburg-Landau-Theorie
4.5 Die charakteristischen Längen der Ginzburg-Landau-Theorie
4.6 Typ-I-Supraleiter im Magnetfeld
4.7 Typ-II-Supraleiter im Magnetfeld
4.8 Fluktuationen und Zustände oberhalb des thermodynamischen Gleichgewichts
5 Kritische Ströme in Supraleitern 1. und 2. Art
5.1 Die Begrenzung des Suprastroms durch Paarbrechung
5.2 Typ-I-Supraleiter
5.3 Typ-II-Supraleiter
6 Josephsonkontakte und ihre Eigenschaften
6.1 Stromtransport über Grenzflächen im Supraleiter
6.2 Das RCSJ-Modell
6.3 Josephsonkontakte unter Mikrowelleneinstrahlung
6.4 Flusswirbel in ausgedehnten Josephsonkontakten
6.5 Makroskopische Quanteneffekte in Josephsonkontakten und verwandten Systemen
7 Anwendungen der Supraleitung
7.1 Supraleitende Magnetspulen
7.2 Supraleitende Permanentmagnete
7.3 Anwendungen für supraleitende Magnetspulen
7.4 Supraleiter für die Leistungsübertragung: Kabel, Transformatoren und Strombegrenzer
7.5 Supraleitende Resonatoren und Filter
7.6 Supraleiter als Detektoren
7.7 Supraleiter in der Mikroelektronik
1.1 Das Verschwinden des elektrischen Widerstandes
1.2 Idealer Diamagnetismus, Flussschläuche und Flussquantisierung
1.3 Die Flussquantisierung in supraleitenden Ringen und Hohlzylindern
1.4 Supraleitung: ein makroskopisches Quantenphänomen
1.5 Quanteninterferenzen
2 Supraleitende Elemente, Legierungen und Verbindungen
2.1 Vorbemerkungen
2.2 Supraleitende Elemente
2.3 Die supraleitenden Hydride
2.4 Supraleitende Legierungen und metallische Verbindungen
2.5 Chevrel-Phasen und Borkarbide
2.6 Schwere-Fermionen-Supraleiter
2.7 Natürliche und künstliche Schichtsupraleiter
2.8 Die supraleitenden Oxide
2.9 Eisenpniktide und verwandte Verbindungen
2.10 Organische Supraleiter
2.11 Supraleitung an Grenzflächen
2.12 Graphen-basierte Supraleitung
3 Die Cooper-Paarung
3.1 Konventionelle Supraleitung
3.2 Unkonventionelle Supraleitung
4 Thermodynamik und thermische Eigenschaften des supraleitenden Zustandes
4.1 Allgemeine Vorbemerkungen zur Thermodynamik
4.2 Die spezifische Wärme
4.3 Die Wärmeleitfähigkeit
4.4 Grundzüge der Ginzburg-Landau-Theorie
4.5 Die charakteristischen Längen der Ginzburg-Landau-Theorie
4.6 Typ-I-Supraleiter im Magnetfeld
4.7 Typ-II-Supraleiter im Magnetfeld
4.8 Fluktuationen und Zustände oberhalb des thermodynamischen Gleichgewichts
5 Kritische Ströme in Supraleitern 1. und 2. Art
5.1 Die Begrenzung des Suprastroms durch Paarbrechung
5.2 Typ-I-Supraleiter
5.3 Typ-II-Supraleiter
6 Josephsonkontakte und ihre Eigenschaften
6.1 Stromtransport über Grenzflächen im Supraleiter
6.2 Das RCSJ-Modell
6.3 Josephsonkontakte unter Mikrowelleneinstrahlung
6.4 Flusswirbel in ausgedehnten Josephsonkontakten
6.5 Makroskopische Quanteneffekte in Josephsonkontakten und verwandten Systemen
7 Anwendungen der Supraleitung
7.1 Supraleitende Magnetspulen
7.2 Supraleitende Permanentmagnete
7.3 Anwendungen für supraleitende Magnetspulen
7.4 Supraleiter für die Leistungsübertragung: Kabel, Transformatoren und Strombegrenzer
7.5 Supraleitende Resonatoren und Filter
7.6 Supraleiter als Detektoren
7.7 Supraleiter in der Mikroelektronik
Reinhold Kleiner ist Professor für experimentelle Festkörperphysik an der Universität Tübingen. Er studierte Physik an der Technischen Universität München und beschäftigte sich in seiner Doktorarbeit mit Hochtemperatursupraleitern. Nach einem zweijährigen Aufenthalt an der University of California in Berkeley kehrte er nach Deutschland zurück. Seine Arbeitsgebiete umfassen Supraleitung und Magnetismus.
Professor Werner Buckel (1920-2003) hat in Erlangen und Göttingen studiert und folgte 1960 einem Ruf an die Technische Hochschule Karlsruhe. Dort verblieb er bis zu seiner Emeritierung 1985 mit einer Unterbrechung von drei Jahren, in denen er im Kernforschungszentrum Jülich das Institut für Supraleitung aufbaute. Neben vielen anderen verdienstvollen Tätigkeiten war er Präsident der Deutschen Physikalischen Gesellschaft und der European Physical Society sowie Mitglied der Heidelberger Akademie der Wissenschaften und der Leibniz-Sozietät Berlin.
Professor Werner Buckel (1920-2003) hat in Erlangen und Göttingen studiert und folgte 1960 einem Ruf an die Technische Hochschule Karlsruhe. Dort verblieb er bis zu seiner Emeritierung 1985 mit einer Unterbrechung von drei Jahren, in denen er im Kernforschungszentrum Jülich das Institut für Supraleitung aufbaute. Neben vielen anderen verdienstvollen Tätigkeiten war er Präsident der Deutschen Physikalischen Gesellschaft und der European Physical Society sowie Mitglied der Heidelberger Akademie der Wissenschaften und der Leibniz-Sozietät Berlin.
