Ciencia y tecnología de la superconductividad

Aquí se presenta la programación docente de dos asignaturas incluída-incluyente; por eso cada uno de los apartados de esta programación contiene información correspondiente a estas asignaturas: i) P1261217 "Ciencia y Tecnología de la Superconductividad" de la titulación P1261V01 Máster en Ciencia y Tecnología de Información Cuántica (MCTIC) y ii) P1211257 "Ciencia y Tecnología de la Superconductividad" de la titulación P1211V01 Máster en Física (MFis). Allí donde no se especifique una distinción entre ellas, lo indicado en esta programación afecta a ambas.

El estudiantado se familiarizará con los materiales superconductores incluyendo los desarrollos de nueva generación (cupratos y pnicturos, híbridos, nanoestructurados, bidimensionales, topológicos, etc.) y su uso para dispositivos empleados en tecnologías cuánticas, así como aspectos relacionados de criociencia y criotecnología. Se abordarán la descripción de los materiales y cuál es la naturaleza de sus estados y protectorados cuánticos, y finalmente se discutirá en correspondiente detalle y profundidad los dispositivos de información y metrología cuántica que estas propiedades cuánticas permiten (incluyendo por ejemplo sensores fotónicos, sensores magnéticos de cuantos de flujo, dispositivos híbridos para superconductividad funcional, neurosensores, ratchets, etc.)


----Resultados del aprendizaje:

--Para el código P1261217 - MCTIC:
El alumnado que curse esta materia adquirirá conocimientos correspondientes a los siguientes items de la memoria de la titulación:
-CON_06: Adquirir conocimientos sobre sistemas físicos susceptibles de implementar el tratamiento de la información en grados de libertad cuánticos.
-CON_10: Conocimientos sobre nuevos materiales cuánticos de estado sólido, sus propiedades físicas y topológicas.

--Para el código P1211257 - MFis:
El alumnado que curse esta materia adquirirá conocimientos sobre el carácter cuántico de los materiales y dispositivos basados en sólidos superconductores, así como sus aplicaciones contemporáneas y sus propiedades físicas y topológicas.

-1-Materiales superconductores contemporáneos; características de su estado superconductor, de su parámetro de orden y de sus protectorados cuánticos.

1.1 Clásicos.
1.2 De alta temperatura cupratos y pnicturos
1.3 Nanoestructurados e híbridos.
1.4 Unidimensionales, bidimensionales y topológicos.
1.5 Otros materiales con supercondensados cuánticos

-2- Dispositivos superconductores contemporáneos.

2.1-Dispositivos por efecto proximidad y túnel cuántico: Uniones débiles y Josephson. Sensores de interferencia cuántica (SQUID). Emisores THz por efecto Josephson intrínseco. Qubits (de carga, de fase, de flujo).
2.2-Sensores transition-edge: Bolómetricos, hot electron, de rotura de pares, de avalanchas; térmicos, fotónicos y electrónicos.
2.3-Dispositivos híbridos y nanoestructurados para elementos funcionales: Ratchets, sensores de vorticidad SAW, sensores nanohilo, sistemas superconductor + piezoeléctrico, otros.
2.4-Otros dispositivos: Almacenamiento de energía a escalas macro y micro; motores, generadores y estabilizadores eléctricos superconductores; cables 2G.
2.5-Criotecnología para la operación de dispositivos superconductores.

Básica:
-- Notas de clase (disponibles en el aula online de la asignatura en el campus virtual)
-- R. Simon, A. Smith - Superconductors. Conquering Technology's New Frontier (Plenum Publ., or reprint by Springer, ISBN 9780306429590)

Complementaria:
-- D.A. Cardwell, D.C. Larbalestier, A. Braginski (Eds.) - Handbook of Superconductivity, Vol. 3: Characterization and Applications (CRC Press, ISBN 9781439817360)
- M. Tinkham - Introduction to Superconductivity: Second Edition (McGraw-Hill, or reprint by Dover Books on Physics, ISBN 9780071147828)

-- Para el código P1261217 - MCTIC:

El alumnado que curse esta materia adquirirá las habilidades y destrezas de pensamiento crítico y creativo, de comunicación y de trabajo colaborativo que se señalan en la memoria de verificación del título (HD1, HD2, HD3).
Además de las competencias básicas (CB1-CB5), generales (CG1-CG4) y transversales (CT1-CT8) que se señalan en la memoria de verificación del título, el alumnado adquirirá en las siguientes competencias específicas de esta asignatura

Competencias Específicas:
CE4- Conocer y saber aplicar las teorías físicas inherentes a la comprensión de los sistemas para el procesado de la información cuántica, incluyendo la termodinámica cuántica así como aspectos avanzados de magnetismo y mecánica cuántica.
CE5- Conocer y comprender la naturaleza de las plataformas físicas para el procesado de la información cuántica en sistemas de estado sólido: sistemas superconductores, criociencia y materiales cuánticos, incluyendo el estudio de estados topológicos


-- Para el código P1211257 - MFis:

Además de las competencias básicas CB6-CB10, generales CG01-CG05 y transversales CT01-CT02 que se señalan en la memoria del título, en esta asignatura el alumnado adquirirá las siguientes competencias específicas:
CE08 - Adquirir un conocimiento en profundidad de la estructura de la materia en el régimen de bajas energías y su caracterización.
CE09 - Dominar el conjunto de herramientas necesarias para que pueda analizar los diferentes estados en que puede presentarse la materia.

Las clases serán presenciales. En el caso de estudiantes con matrícula en la asignatura con código P1261217, también se retrasmitirán de forma síncrona a los demás campus que participan de su titulación, MCTIC.

- Clases expositivas: en ellas se explicarán los contenidos programados y se responderán las dudas que surjan. Se propondrán ejercicios y problemas que el alumnado deberá resolver en su tiempo de trabajo propio.
- Clases interactivas: resolución de los ejercicios y problemas propuestos, puesta en común de dudas. Se dará protagonismo al alumnado para que presente sus resultados.
- Tutorías: en ellas se atenderá de forma personalizada al alumnado para proporcionarle orientación y resolver sus dudas
- Trabajo autónomo: en este tiempo se llevará a cabo el estudio de la materia y la resolución de tareas propuestas.

Habrá una plataforma virtual donde se hará accesible material formativo e informativo esencial y suplementario.

Para las titorías es recomendable establecer cita previa.

-- Para los códigos P1261217 - MCTIC y P1211257 - MFis:

La evaluación de la materia será por evaluación continua y trabajos de extensión, a la que contribuirá una combinación de diferentes aspectos. La ponderación será fijada y anunciada cada curso dentro de los márgenes aprobados en las memorias de verificación de ambas titulaciones.

1 -Actividades de evaluación continua (entrega de ejercicios resueltos y de trabajos; presentación de los mismos): Ponderación 70%
2 -Trabajos de extensión (entrega y presentación): Ponderación 30%

Para estudiantes de segunda oportunidad y/o repetidores de cursos anteriores los criterios serán los mismos, conservándonse hasta un curso las cualificaciones anteriores de actividades y trabajos aprobados, y teniendo oportunidad de realizar nuevas actividades y trabajos para cada oportunidad de evaluación.

Como en el resto de asignaturas de la Universidad de Santiago USC, para todos los alumnos la calificación de "no presentado" se otorgará de acuerdo con las disposiciones de la normativa de permanencia en las titulaciones de grado y posgrado vigente en la USC.

Asimismo, para los casos de realización fraudulenta de ejercicios o pruebas será de aplicación el recogido la "Normativa de avaliación do rendemento académico dos estudantes e de revisión de cualificacións” de la USC.

Clases expositivas: 15 horas
Clases interactivas: 10 horas
Trabajo personal del alumnado: 47 horas.
Tutorías: 3 horas
Total: 75 horas