ПРОГРАММА ПО КВАНТОВОЙ ФИЗИКЕ 

  (составили проф. , ст. преп. )

Квантовые эффекты в макроскопических системах, квантовое вырождение,

квазичастицы, методы определения спектра элементарных возбуждений.


Бозе-жидкость, свойства сверхтекучего гелия-4; спектр элементарных возбуждений, фононы и ротоны, критерий сверхтекучести Ландау, второй звук, вихри в сверхтекучем гелии, квантование циркуляции скорости.
Ферми-жидкость, поверхности ферми, время жизни квазичастиц, возбуждения частица-дырка, теплоемкость, плазмоны в электронном газе.
Идеальный кристалл, квантование колебаний решетки, модель Дебая, эффект Мессбауэра,  фактор Дебая-Уоллера, плавление металлов.
Сверхпроводимость, эффект Мейснера, уравнение Лондонов, Уравнение Гинзбурга-Ландау, сверхпроводники первого и второго рода, критические магнитные поля;  квантование магнитного потока, вихревые нити в сверхпроводниках.
Теория Бардина-Купера-Шрифера. Энергетическая щель, фононный механизм притяжения, спектр возбуждений;  стационарный и нестационарный эффект Джозефсона.

  Л И Т Е Р А Т У Р А

Р. Фейнман. Статистическая механика. М. 1975. , . Статистическая физика, ч. II. М., 2002. Дж. Займан. Принципы теории твердого тела. М., 1974. П. Де Жен. Сверхпроводимость металлов и сплавов. М., 1968. , Дж. Тилли. Сверхтекучесть и сверхпроводимость. М.,1977. Д. Пайнс, Ф. Нозьер. Теория квантовых жидкостей. М., 1967.

  З А Д А Н И Е

  1. Вычислить энтропию и теплоемкость ротонов в сверхтекучем He-4 и

  ротонный вклад в плотность нормальной компоненты жидкости; сравнить с

  соответствующими фононными величинами.


Медленный ион с зарядом Ze рождает в сверхтекучем гелии 

  тороидальный вихрь и начинает двигаться вместе с ним в электрическом поле E.

  Найти зависимость от времени радиуса тороидального вихря, его энергии, 

  импульса и  пройденного пути.

  3. Найти скорость, с которой устанавливается равновесное

  распределение ядерных спинов в металле, если релаксация обусловлена

  взаимодействием  H=g SN Se d( rN - re)  спинов SN  ядер со спинами Se  электронов 

  проводимости. Считать SN=1/2. Оценить величину константы g. Что изменится, 

  если  металл будет находиться в сверхпроводящем состоянии?

  4. Найти распределение тока и магнитного поля в области контакта

  сверхпроводник-диэлектрик-сверхпроводник. Внешнее магнитное поле лежит в

  плоскости контакта и параллельно его поверхности. Пренебречь толщиной

  диэлектрика по сравнению с глубиной проникновения магнитного поля.