Superconductores y Superfluidos

-Conocer la fenomenología básica de los superconductores y los superfluidos
-Conocer el fundamento de los principales modelos teóricos de la superconductividad y la superfluidez
-Conocer las principales aplicaciones prácticas de la superconductividad
- Introducirse en alguno de los problemas abiertos de los estudios y/o las aplicaciones asociados a la superconductividad y la superfluidez

Resultados del aprendizaje. Tras cursar la materia el alumno demostrará:
· Que es capaz de reunir e interpretar datos, información y resultados relevantes, obtener conclusiones y emitir informes razonados en problemas científicos, tecnológicos o de otros ámbitos que requieran el uso de conocimientos de la Física implicada en la materia.
· Que puedan aplicar tanto los conocimientos teórico-prácticos adquiridos como la capacidad de análisis y de abstracción en la
definición y formulación de problemas y en la procura de sus soluciones tanto en contextos académicos como profesionales.
· Que tengan capacidad de comunicar, tanto por escrito como de forma oral, conocimientos, procedimientos, resultados e ideas tanto a un público especializado como no especializado.
· Que sean capaces de estudiar y aprender de forma autónoma, con organización de tiempo y recursos, nuevos conocimientos y técnicas en cualquiera disciplina científica o tecnológica.

ASPECTOS GENERALES. Origen de la superfluidez y de la superconductividad: Condensación tipo Bose-Einstein. Acoplo tipo BCS. Propiedades fundamentales de los superconductores y los superfluidos.

SUPERFLUIDOS. 4He. 3He. Condensados de gases alcalinos. Otros superfluidos. Aspectos termo-hidrodinámicos. Vórtices cuánticos.

SUPERCONDUCTORES. Materiales superconductores de alta y baja Tc, nanoestructurados, en presencia de desorden e inhomogeneidades. Modelos fenomenológicos.

APLICACIONES Y DISPOSITIVOS. Transporte y almacenamiento de energía. Rodamientos magnéticos y levitacion. Electrónica superconductora. Magnetometría por interferometría cuántica. Qbits superconductores.

PRÁCTICAS DE LABORATORIO. Observación de la transición lambda en 4He. Transición resistiva de superconductores de alta temperatura.

Bibliografía básica:

- D.R. Tilley, Superfluidity and superconductivity (Adam Hilger, 1990)
- V.V. Schmidt, The Physics of superconductors (Springer, 1997)
- J.F. Annett, Superconductivity, superfluids, and condensates (Oxford, 2004)
- M. Tinkham, Introduction to superconductivity (McGraw-Hill, 1996)
- J. Maza, J. Mosqueira, J.A. veira, Física del estado sólido (USC, 2008)

Bibliografía complementaria:

- J. Maza, J. Mosqueira, J.A. veira, Física del estado sólido : ejercicios resueltos (USC, 2009)
- R.P. Huebener, Magnetic flux structures in superconductors (Springer, 2001)
- K. Fossheim, A. Sudbo, Superconductivity: physics and applications (Wiley, 2004)

Recursos en la red:
- Apuntes y presentaciones de la asignatura en el campus virtual

BÁSICAS:
- Que los estudiantes hayan demostrado poseer y comprender conocimientos en un área de estudio que parte de la base de la educación secundaria general, y se suele encontrar a un nivel que, si bien se apoya en libros de texto avanzados, incluye también algunos aspectos que implican conocimientos procedentes de la vanguardia de su campo de estudio.
- Que los estudiantes sepan aplicar sus conocimientos a su trabajo o vocación de una forma profesional y posean las competencias que suelen demostrarse por medio de la elaboración y defensa de argumentos y la resolución de problemas dentro de su área de estudio.
- Que los estudiantes tengan la capacidad de reunir e interpretar datos relevantes (normalmente dentro de su área de estudio) para emitir juicios que incluyan una reflexión sobre temas relevantes de índole social, científica o ética.

GENERALES:
- Poseer y comprender los conceptos, métodos y resultados más importantes de las distintas ramas de la Física, con perspectiva histórica de su desarrollo.
- Tener la capacidad de reunir e interpretar datos, información y resultados relevantes, obtener conclusiones y emitir informes razonados en problemas científicos, tecnológicos o de otros ámbitos que requieran el uso de conocimientos de la Física.
- Aplicar tanto los conocimientos teóricos-prácticos adquiridos como la capacidad de análisis y de abstracción en la definición y planteamiento de problemas y en la búsqueda de sus soluciones tanto en contextos académicos como profesionales.

TRANSVERSALES:
- Adquirir capacidad de análisis y síntesis.
- Tener capacidad de organización y planificación.
- Desarrollar el razonamiento crítico.

ESPECÍFICAS:
- Tener una buena comprensión de las teorías físicas más importantes, localizando en su estructura lógica y matemática, su soporte experimental y el fenómeno físico que puede ser descrito a través de ellos.
- Ser capaz de manejar claramente los órdenes de magnitud y realizar estimaciones adecuadas con el fin de desarrollar una clara percepción de situaciones que, aunque físicamente diferentes, muestren alguna analogía, permitiendo el uso de soluciones conocidas a nuevos problemas.
- Ser capaz de realizar lo esencial de un proceso o situación y establecer un modelo de trabajo del mismo, así como realizar las aproximaciones requeridas con el objeto de reducir el problema hasta un nivel manejable. Demostrará poseer pensamiento crítico para construir modelos físicos.
- Comprender y dominar el uso de los métodos matemáticos y numéricos más comúnmente utilizados en Física
- Ser capaz de manejar, buscar y utilizar bibliografía, así como cualquier fuente de información relevante y aplicarla a trabajos de investigación y desarrollo técnico de proyectos

CLASES EXPOSITIVAS: Lecciones impartidas por el profesor que pueden tener formatos diferentes (teoría, problemas y/o ejemplos generales, directrices generales de la materia...). El profesor puede contar con apoyo de medios audiovisuales e informáticos.

CLASES INTERACTIVAS-SEMINARIOS: Clases teórico/prácticas en las que se proponen y resuelven aplicaciones de la teoría, problemas, ejercicios... Estas clases podrán incluir también actividades que impliquen la participación directa del estudiante (salidas al encerado, etc.), y entregas de trabajos realizados en la casa, que contribuirán a la evaluación continua.

CLASES INTERACTIVAS-DE LABORATORIO: Tendrán lugar en laboratorios de prácticas o de investigación. En ellas se adquieren las habilidades experimentales relacionadas con la temática de la asignatura y se consolidan los conocimientos adquiridos en el resto de las clases. Tras una explicación del profesor, el alumno realizará individualmente o en grupos las actividades y/o cálculos necesarios, completándolos en casa de ser necesario. Es obligatoria la asistencia a todas las sesiones de prácticas.

TUTORÍAS: Podrán ser telemáticas o presenciales, y requerirán de cita previa. Se aclararán dudas sobre la teoría, las prácticas, ejercicios u otras tareas propuestas.

AULA VIRTUAL: La asignatura contará con un espacio en la plataforma de campus virtual de la USC, que se usará para varios cometidos complementarios a la docencia.

El sistema de evaluación consta de:

- examen final presencial que se llevará a cabo en las fechas oficiales establecidas por el centro (60% de la calificación final)

evaluación continua, que consistirá en:
- la entrega y/o realización de ejercicios en la hora de clase (30% de la calificación final).
- memoria de las prácticas (10% de la calificación final).
- para que se tenga en cuenta la evaluación continua no puede haber más de 3 ausencias injustificadas a clase, y la nota del examen no podrá ser inferior a 3.5

La calificación final no será inferior a la nota obtenida según: 0.9*Nota del Examen+0.1*Memoria de prácticas

La misma regla se aplica a la segunda oportunidad.

Para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación la recogida en la Norma de evaluación del rendimiento académico de los alumnos y de revisión de calificaciones”.

TRABAJO PRESENCIAL:
-Clases expositivas: 24 horas
-Clases interactivas de seminarios y laboratorio: 18 horas
-Clases de tutorías: 3 horas

TRABAJO PERSONAL DEL ALUMNO: 67,5 horas a repartir en
-Estudio autónomo individual o en grupo: 21.5 horas
-Escritura de ejercicios, conclusiones u otros trabajos: 21.5 horas
-Programación/experimentación u otros trabajos en ordenador/laboratorio: 20 horas
-Preparación de presentaciones orales, debates o similar: 4,5 horas

Es imprescindible la asistencia a clase, y muy recomendable la realización de las tareas asociadas a la evaluación contínua. También es importante manejar la bibliografía y no ceñirse sólo a los apuntes de clase. Asimismo, se recomienda hacer uso de las tutorías para aclarar con el profesor las dudas que puedan surgir.

Para un idóneo seguimiento del curso se necesitarán conocimientos específicos de electromagnetismo, física del estado sólido, termodinámica y física cuántica, por lo que se recomienda haber superado las correspondientes asignaturas.