华北电力大学2022年博士生入学考试初试科目考试大纲

   科目名称：超导技术及应用

一、 考试的总体要求

本门课程主要考察学生对超导科学和技术的基本概念、基本理论以及基本方法的全面认识，正确理解和运用能力。要求考生了解超导体的基本性质，掌握解释超导电性的Ginzburg-Landau（GL）唯象理论和微观Bardeen-Cooper-Schrieffer（BCS）理论，详细了解第二类超导体、超导电子的隧穿效应等基本概念。掌握金属中的自由电子理论，描述多粒子体系及超导电性的对哈密顿量，变分原理及应用，Hartree-Fock自洽场方法。了解二次量子化方法，包括产生、消灭算符的引入及其性质，单体、二体算符的二次量子化表示。同时了解高温超导电性以及超导技术的若干实际应用，包括在核物理、高能物理加速器、探测器、等离子体磁约束、超导储能、极弱磁场探测技术等领域的应用。

二、 考试的内容

1．超导体的基本性质：超导现象、二流体模型、伦敦方程、超导电动力学、零电阻和完全抗磁性的唯象解释。

    2．GL唯象理论：超导相变和热力学量、相变和对称性破缺、超导序参量和超导相变理论。

3．超导微观BCS理论：电声相互作用和二次量子化、BCS模型和费米面失稳、BCS超导的自洽平均场理论、有限温度的BCS理论及自洽平均场方法。

4. 第二类超导体：概念、混合态的特征、表面能、磁通线的结构、钉扎与磁通运动。

5. 超导电子的隧穿效应：隧穿的概念、Josephson效应及Josephson方程、超导干涉、隧穿电流和超导相位、SQUID简介。

6. 高温超导电性：高温超导体材料、晶格结构、相图、反常特性、若干高温超导机制、铁基超导体。

7. 超导物理的若干应用：超导技术在核科学与工程领域、交通、医学、科研等方面的应用介绍。

三、 考试的题型

证明题、叙述题、计算题

四、 参考书目

1. 张裕恒. 超导物理. 中国科学技术大学出版社, 1997

2. J. R. Schrieffer. Theory of Superconductivity. Westview Press，1971

3. P. G. de Gennes. Superconductivity of Metals and Alloys. Westview Press，1999

4. 章立源. 超导物理. 电子工业出版社，1987

5. 韩汝珊. 高温超导物理. 北京大学出版社，1998

6. 时东陆，周午纵，梁维耀. 高温超导应用研究. 上海科学技术出版社，2008

7. 金建勋. 高温超导储能：原理与运用. 科学出版社，2011

8. 唐跃进，任丽，石晶. 超导电力基础. 中国电力出版社，2012