La superconduttivita¿, cioe¿ l¿annullarsi della resistivita¿ elettrica di un conduttore, porta a numerose applicazioni pratiche di grande importanza e varieta¿.|
La criogenia gioca in questo un ruolo essenziale, poiche¿ il funzionamento di un superconduttore richiede di operare a temperature al di sotto della temperatura critica Tc (diversa per i superconduttori a ¿bassa¿ Tc ~ 1-10K, e per quelli ad ¿alta¿ Tc ~ 100 K).
Sebbene la superconduttivita¿ a bassa Tc sia stata scoperta nel 1911, e materiali ad alta Tc siano noti ormai dal 1986, molti problemi sono ancora aperti sia dal punto di vista di base che da quello delle applicazioni. Superconduttivita¿ e criogenia costituiscono quindi un fertile campo per attivita¿ di ricerca, e hanno inoltre uno stretto legame col mondo industriale italiano ed europeo.
Il tema di questo corso e¿ di tipo fortemente interdisciplinare, con riferimenti a fisica, energetica, elettrotecnica, elettronica, scienza e ingegneria dei materiali. Scopo del corso e¿ di fornire, anche a chi sia sprovvisto di precedenti conoscenze in materia, una panoramica dei principali problemi e (quando gia¿ esistano!) metodi e soluzioni nel campo delle applicazioni della superconduttivita¿, con particolare attenzione agli aspetti di criogenia. Pur non utilizzando un approccio di tipo teorico-fondamentale, l¿enfasi del corso e¿ posta sulla presentazione di modelli fisico-matematici e metodologie, tipici dell¿analisi ingegneristica di questi sistemi.
Prerequisiti: elementi di elettrotecnica, scienza dei materiali, fluidodinamica, trasmissione del calore.

 Introduzione alla superconduttivita¿ applicata [4h]
¿ Struttura, proprieta¿ macroscopiche, principali condizioni di utilizzo e tecnologie di fabbricazione di:
o Superconduttori a bassa temperatura critica (LTS): NbTi, Nb3Sn, Nb3Al.
o Superconduttori ad alta temperatura critica (HTS): BSSCO-2212, BSSCO-2223, YBCO.
 Introduzione alla criogenia per la refrigerazione di superconduttori [6h]
¿ Refrigerazione di LTS con elio normale (HeI).
¿ Refrigerazione di LTS con elio superfluido (HeII). Modello a due fluidi dell¿HeII.
¿ Refrigerazione di HTS.
¿ Refrigeratori compatti per applicazioni su piccola scala (elettroniche, etc.): Stirling, Gifford-Mac Mahon, Pulse Tube.
 Descrizione e modellazione di fenomeni macroscopici nei superconduttori [6h]
¿ Perdite di potenza in transitorio (AC losses).
¿ Stabilita¿ termica del conduttore. Quench (transizione da superconduttore a conduttore normale) e sua evoluzione.
 Applicazioni della superconduttivita¿ (a scelta degli studenti) [4h]
¿ Magneti per gli acceleratori di particelle e la fusione nucleare.
¿ Sistemi per l¿accumulo (SMES) e il trasporto (cavi) di energia.
¿ Levitazione magnetica.
¿ Componenti elettronici (SQUID, rivelatori, etc.).
¿ Applicazioni biomediche (MRI, etc.).