Introduction to superconductivity

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Tél : 01 44 32 35 61
enseignement@phys.ens.fr

Faculty : Jérôme Lesueur
Tutor : Kris van Houcke
ECTS : 3
Language of instruction : french and english
Site web

Description :

In this introductory lecture, we will first describe the experimental evidences of superconductivity, from a historical perspective. We will keep on with a description of the specific electrodynamics of superconductors, and its explanation within the frame of London equations. Then we will move on studying the BCS (Bardeen Cooper Schrieffer) microscopic theory, which describes superconductivity as a coherent quantum state made of Cooper pairs. The binding energy induces a gap in the excitation spectrum of superconductors, which rules their electronic properties. To describe the behavior of superconductors in a magnetic field, and the appearance of vortices, we will use the phenomenological theory of Ginzburg and Landau. The Josephson effect, which occurs when two superconductors are coupled, will be then studied. The lecture will end with a description of the main superconducting materials and their applications.

1) Properties of superconductors

2) London classic theory ; electrodynamics of superconductors

3) Quantum theory by Bardeen Cooper and Schrieffer (BCS)

4) Excitation spectrum, gap and its consequences

5) Phenomenological Ginzburg Landau theory

6) Superconductors in a magnetic field (vortices)

7) Josephson effect

8) Superconducting materials and their applications

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