タイトル
     2023 年度 後期  理学部 物理学科 日英区分 :日本語 
  
量子物性学
Quantum Solid State Physics
  
ナンバリング 科目分野
PHYS4284   理学部専門科目
担当教員(ローマ字表記)
  谷口 弘三 [TANIGUCHI Hiromi]
対象学生 対象年次 単位数
  3~ 2
必修・指定選択・選択の別 曜日時限 教室
  火2 理-4番講義室
科目群 講義番号
  R12330
クラス指定  
物理学科4年
 
他との関連(関連項目)  
固体物理学と関連する
 
履修条件(授業に必要な既修得科目または前提知識)  
熱力学、量子力学、統計力学などを身につけていること
 
テーマ・副題  
金属と超伝導の物理学
 
授業科目の到達目標  
金属電子論の復習をし、金属とはなにかについて学ぶ。さらに金属状態は不安定であり、基底状態の一つに超伝導があることを理解する。さらに超伝導の現象論や微視的な理論を理解することにより、物性物理学の重要問題に取り組めるような学力を身に着ける。
 
『ディプロマ・ポリシー』を含む学部・研究科・学科等の学修・教育目標との関連  
自然界の多岐にわたる現象をその根源から解明する物理学の考え方を身に着け、基盤的学問の素養と幅広い視野を持つ、国際社会で活躍できる先端物質科学技術領域における専門家を養成する。
 
授業キーワード  
金属、量子振動、Bose-Einstein凝縮、ゼロ抵抗、マイスナー効果、巨視的量子現象、 ロンドン方程式、GL理論、BCS理論、量子化磁束、第1種・第2種超伝導体、ジョセフソン効果、SQUID、非従来型超伝導
 
授業の内容  
金属電子論の復習、金属とはなにか、金属であることをどうやって証明するか、を学んだ後に超伝導とは何か、どのような性質があるか、なぜそのような現象が起きるか、どのような応用されるかを学ぶ。
 
授業の方法  
基本的には対面での講義
 
事前準備学修・事後展開学修  
授業1回あたり合計4時間の事前準備・事後展開学修が目安となります。事前準備学修として、WebClassの資料や参考書等で授業内容を予習しておいてください(1時間程度)。事後展開学修として、授業内容の重要ポイントを整理し、授業で残した計算や課題等に取り組んでください(3時間程度)。
 
授業展開(スケジュール)  
第一回:この講義の進め方などについての説明
第二回:金属電子論の復習
第三回:金属の輸送現象I
第四回:金属の輸送現象II
第五回:量子振動現象I
第六回:量子振動現象II
第七回:超伝導の諸性質
第八回:超伝導の電磁気学と熱力学I
第九回:超伝導の電磁気学と熱力学I
第十回:ランダウ理論
第十一回:GL理論I
第十二回:GL理論II(第二種超伝導体の5磁気的性質)
第十三回:BCS理論I
第十四回:BCS理論II
第十五回:超伝導の最近の話題
 
授業の詳細(履修登録学生のみ閲覧可)  
WebClassへ
 
成績評価の方法と観点  
レポートにより評価する。講義内容を確認するとともに、応用力も評価する。
 
成績評価基準  
埼玉大学単位修得の認定に関する規則に基づき、履修者が授業の到達目標をどれだけ達成したかに応じて以下の通り評価する。
「到達目標を超え、全般的に特に秀でている」 =GP:4 = S
「到達目標を超えており、部分的に秀でている」 =GP:3.5=A+
「到達目標を超えている」 =GP:3 = A
「到達目標に十分達しており、部分的に秀でている」 =GP:2.5=B+
「到達目標に十分達している」 =GP:2 = B
「到達目標に最低限達しており、部分的に B 以上の水準にある」=GP:1.5=C+
「到達目標に最低限達している」 =GP:1 = C
「到達目標に達していない」 =GP:0 = D
「到達目標の達成度を測る材料がない」 =GP:0=F
 
テキスト  
備考 テキストはwebclassからダウンロードすること
 
参考図書  
参考書1 ISBN 4-501-61900-7
書名 超伝導の基礎
著者名 丹羽雅昭著 出版社 東京電機大学出版局 出版年 2002
備考
参考書2 ISBN 4-06-528016-4
書名 基礎からの超伝導 : 風変わりなぺアを求めて
著者名 楠瀬博明著 出版社 講談社 出版年 2022
備考
参考書3 ISBN 4-904074-58-9
書名 フェルミオロジー : 量子振動と角度依存磁気抵抗振動
著者名 宇治進也著 出版社 筑波大学出版会 出版年 2020
備考
参考書4 ISBN 0-07-114782-9
書名 Introduction to superconductivity
著者名 Michael Tinkham 出版社 McGraw-Hill 出版年 1996
備考
 
学生へのメッセージ  
物性物理学の一大分野である超伝導を学びましょう
 
人数制限 ※詳細は「その他・備考」欄を参照してください。  
 
連絡先(電話番号)  
070-8819-4698
 
連絡先(メールアドレス)  
hirotani_at_mail.saitama-u.ac.jp ( _at_を@に変えてください)
 
オフィスアワー  
月曜、木曜午後(月に一回は会議により除外)、金曜午前
 
連絡先(ホームページ、その他)  
Webclassの谷口まで
 
関連ホームページ  
なし
 
その他・備考  
なし
 
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