Superconduttivita: analisi fenomenologica e termodinamica

In questo lavoro di tesi si vanno a studiare e descrivere le proprietà dei superconduttori, le principali osservazioni sperimentali e si espongono le più importanti equazioni fenomenologiche sviluppate a partire da una trattazione basata sulle proprietà elettriche, magnetiche e termodinamiche dei superconduttori. Nel capitolo 1 vengono esposte le evidenze sperimentali più importanti di cui bisogna tenere conto per sviluppare una teoria che descriva correttamente i superconduttori. Nel capitolo 2 si ricavano le principali relazioni termodinamiche che riguardano le transizioni di fase dei superconduttori, utilizzando B, H e T come parametri termodinamici. Nella prima parte del capitolo 3 si espone il modello di London per la superconduttività, si ricavano le omonime equazioni e si risolvono in alcuni casi semplici, inoltre si discutono le leggi di conservazione che le equazioni di London implicano. Nella seconda parte si procede alla descrizione dell’equazione di Pippard che corregge alcune previsioni errate che emergono utilizzando le equazioni di London. Nel capitolo 4 viene descritta la teoria fenomenologica proposta da Ginzburg e Landau basata sulle transizioni di fase del secondo ordine; si espone la teoria per sistemi omogenei e non, e sistemi immersi in campo magnetico, vengono ricavate le equazioni che permettono di descrivere alcune importanti proprietà dei superconduttori e che ne permettono la classificazione in tipo I o II a seconda del comportamento in risposta all’applicazione di un campo magnetico esterno.