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Wiley VCH Verlag Weitere Titel dieses Verlages anzeigen
| Vorwort zur 7. Auflage | VII | |
| Vorwort zur 1. Auflage | VIII | |
| Einleitung | 1 | |
| Literatur | 9 | |
| 1 | Grundlegende Eigenschaften von Supraleitern | 11 |
| 1.1 | Das Verschwinden des elektrischen Widerstandes | 11 |
| 1.2 | Diamagnetismus, Flussschläuche und Flussquantisierung | 22 |
| 1.3 | Flussquantisierung im supraleitenden Ring | 31 |
| 1.4 | Supraleitung: ein makroskopisches Quantenphänomen | 34 |
| 1.5 | Quanteninterferenzen | 47 |
| 1.5.1 | Josephsonströme | 49 |
| 1.5.2 | Quanteninterferenzen im Magnetfeld | 61 |
| Literatur | 74 | |
| 2 | Supraleitende Elemente, Legierungen und Verbindungen | 77 |
| 2.1 | Vorbemerkungen | 77 |
| 2.1.1 Entdeckung, Herstellung und Charakterisierung von neuen | ||
| Supraleitern | 77 | |
| 2.1.2 | Konventionelle und unkonventionelle Supraleiter | 78 |
| 2.2 | Supraleitende Elemente | 81 |
| 2.3 | Supraleitende Legierungen und metallische Verbindungen | 85 |
| 2.3.1 | Die ß-Wolfram-Struktur | 85 |
| 2.3.2 | Magnesium-Diborid | 87 |
| 2.3.3 | Metall-Wasserstoff-Systeme | 88 |
| 2.4 | Fulleride | 90 |
| 2.5 | Chevrel-Phasen und Borkarbide | 91 |
| 2.6 | Schwere-Fermionen-Supraleiter | 94 |
| 2.7 | Natürliche und künstliche Schichtsupraleiter | 96 |
| 2.8 | Die supraleitenden Oxide | 98 |
| 2.8.1 | Kuprate | 99 |
| 2.8.2 | Wismutate, Ruthenate und andere oxidische Supraleiter | 105 |
| 2.9 | Eisenpniktide und verwandte Verbindungen | 107 |
| 2.10 | Organische Supraleiter | 109 |
| 2.11 | Supraleitung an Grenzflächen | 112 |
| Literatur | 114 | |
| 3 | Die Cooper-Paarung | 119 |
| 3.1 | Konventionelle Supraleitung | 119 |
| 3.1.1 | Cooper-Paarung durch die Elektron-Phonon-Wechselwirkung | 119 |
| 3.1.2 | Der supraleitende Zustand, Quasiteilchen und die BCS-Theorie | 127 |
| 3.1.3 Experimente zur unmittelbaren Bestätigung der | ||
| Grundvorstellungen über den supraleitenden Zustand | 132 | |
| 3.1.3.1 | Der Isotopeneffekt | 133 |
| 3.1.3.2 | Die Energielücke | 136 |
| 3.1.4 | Spezielle Eigenschaften der konventionellen Supraleiter | 152 |
| 3.1.4.1 Der Einfluss von Gitterstörungen auf die konventionelle | ||
| Cooper-Paarung | 152 | |
| 3.1.4.2 Der Einfluss paramagnetischer Ionen auf die konventionelle | ||
| Cooper-Paarung | 158 | |
| 3.2 | Unkonventionelle Supraleitung | 165 |
| 3.2.1 | Allgemeine Gesichtspunkte | 165 |
| 3.2.2 | Kupratsupraleiter | 171 |
| 3.2.3 Schwere Fermionen, Ruthenate und andere unkonventionelle | ||
| Supraleiter | 189 | |
| 3.2.4 | FFLO-Zustand und Mehrbandsupraleitung | 195 |
| Literatur | 199 | |
| 4 Thermodynamik und thermische Eigenschaften | ||
| des supraleitenden Zustandes | 203 | |
| 4.1 | Allgemeine Vorbemerkungen zur Thermodynamik | 203 |
| 4.2 | Die spezifische Wärme | 208 |
| 4.3 | Die Wärmeleitfähigkeit | 211 |
| 4.4 | Grundzüge der Ginzburg-Landau-Theorie | 215 |
| 4.5 | Die charakteristischen Längen der Ginzburg-Landau-Theorie | 218 |
| 4.6 | Typ-I-Supraleiter im Magnetfeld | 224 |
| 4.6.1 | Das kritische Feld und die Magnetisierung stabförmiger Proben | 225 |
| 4.6.2 | Die Thermodynamik des Meißner-Zustands | 229 |
| 4.6.3 Kritisches Magnetfeld dünner Schichten in einem Feld | ||
| parallel zur Oberfläche | 233 | |
| 4.6.4 | Der Zwischenzustand | 235 |
| 4.6.5 | Die Phasengrenzenergie | 239 |
| 4.6.6 | Der Einfluss von Druck auf den supraleitenden Zustand | 243 |
| 4.7 | Typ-II-Supraleiter im Magnetfeld | 247 |
| 4.7.1 | Magnetisierungskurve und kritische Felder | 249 |
| 4.7.2 | Die Shubnikov-Phase | 260 |
| 4.8 | Fluktuationen oberhalb der Sprungtemperatur | 272 |
| 4.9 | Zustände außerhalb des thermodynamischen Gleichgewichts | 276 |
| Literatur | 282 | |
| 5 | Kritische Ströme in Supraleitern 1. und 2. Art | 287 |
| 5.1 | Die Begrenzung des Suprastroms durch Paarbrechung | 287 |
| 5.2 | Typ-I-Supraleiter | 289 |
| 5.3 | Typ-II-Supraleiter | 295 |
| 5.3.1 | Ideale Typ-II-Supraleiter | 296 |
| 5.3.2 | Harte Supraleiter | 300 |
| 5.3.2.1 | Die Verankerung von Flussschläuchen | 300 |
| 5.3.2.2 | Die Magnetisierungskurve von harten Supraleitern | 305 |
| 5.3.2.3 | Kritische Ströme und Strom-Spannungs-Kennlinien | 315 |
| Literatur | 324 | |
| 6 | Josephsonkontakte und ihre Eigenschaften | 327 |
| 6.1 | Stromtransport über Grenzflächen im Supraleiter | 327 |
| 6.1.1 | Supraleiter-Isolator-Grenzflächen | 327 |
| 6.1.2 | Supraleiter-Normalleiter-Grenzflächen | 334 |
| 6.1.3 | Supraleiter-Ferromagnet-Grenzflächen | 341 |
| 6.2 | Das RCSJ-Modell | 344 |
| 6.3 | Josephsonkontakte unter Mikrowelleneinstrahlung | 350 |
| 6.4 | Flusswirbel in ausgedehnten Josephsonkontakten | 353 |
| 6.5 | Quanteneigenschaften von supraleitenden Tunnelkontakten | 365 |
| 6.5.1 | Coulomb-Blockade und Tunneln einzelner Ladungen | 365 |
| 6.5.2 | Flussquanten und makroskopische Quantenkohärenz | 371 |
| Literatur | 377 | |
| 7 | Anwendungen der Supraleitung | 381 |
| 7.1 | Supraleitende Magnetspulen | 383 |
| 7.1.1 | Allgemeine Aspekte | 383 |
| 7.1.2 | Supraleitende Kabel und Bänder | 384 |
| 7.1.3 | Spulenschutz | 395 |
| 7.2 | Supraleitende Permanentmagnete | 397 |
| 7.3 | Anwendungen für supraleitende Magnetspulen | 399 |
| 7.3.1 | Kernspinresonanz | 399 |
| 7.3.2 | Kernspintomographie | 403 |
| 7.3.3 | Teilchenbeschleuniger | 404 |
| 7.3.4 | Kernfusion | 406 |
| 7.3.5 | Energiespeicher | 408 |
| 7.3.6 | Motoren und Generatoren | 411 |
| 7.3.7 | Magnetische Separatoren und Induktionsheizer | 413 |
| 7.3.8 | Schwebezüge | 416 |
| 7.4 Supraleiter für die Leistungsübertragung: Kabel, | ||
| Transformatoren und Strombegrenzer | 417 | |
| 7.4.1 | Supraleitende Kabel | 417 |
| 7.4.2 | Transformatoren | 419 |
| 7.4.3 | Strombegrenzer | 421 |
| 7.5 | Supraleitende Resonatoren und Filter | 423 |
| 7.5.1 | Das Hochfrequenzverhalten von Supraleitern | 424 |
| 7.5.2 | Resonatoren für Teilchenbeschleuniger | 429 |
| 7.5.3 | Resonatoren und Filter für die Kommunikationstechnik | 430 |
| 7.6 | Supraleiter als Detektoren | 435 |
| 7.6.1 | Empfindlichkeit, thermisches Rauschen und Störeinflüsse | 436 |
| 7.6.2 Inkohärente Strahlungs- und Teilchendetektion: | ||
| Bolometer und Kalorimeter | 438 | |
| 7.6.3 Kohärente Strahlungsdetektion und -erzeugung: | ||
| Mischer, Lokaloszillatoren und integrierte Empfänger | 442 | |
| 7.6.4 | Quanteninterferometer als Magnetfeldsensoren | 450 |
| 7.6.4.1 | SQUID-Magnetometer: Grundlegende Konzepte | 451 |
| 7.6.4.2 | Störsignale, Gradiometer und Abschirmungen | 462 |
| 7.6.4.3 | Anwendungen von SQUIDs | 465 |
| 7.7 | Supraleiter in der Mikroelektronik | 471 |
| 7.7.1 | Spannungsstandards | 471 |
| 7.7.2 | Digitalelektronik mit Josephsonkontakten | 474 |
| Literatur | 480 | |
| Monographien und Stoffsammlungen | 487 | |
| Stichwortverzeichnis | 491 | |
