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最終更新日:2023年10月20日

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固体物理学II

固体の示す基本的な性質(物性)から最先端の話題までを量子力学や統計力学の知識をもとに微視的に理解する。
The present lecture aims at understanding the physical properties of solids and recent research topics microscopically, based on quantum mechanics and statistical mechanics.
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時間割/共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
0515054
FSC-PH4C20L1
固体物理学II
長谷川 修司
S1 S2
木曜2限
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講義使用言語
日本語、英語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
開講所属
理学部
授業計画
1. 物性物理学とノーベル賞 2. 金属、半導体、絶縁体  バンド構造、フェルミ面、電気伝導、トポロジカル絶縁体、幾何学的位相 3.格子振動  フォノン、デバイ模型、比熱、熱伝導 4.電子相関と磁性  Dirac方程式とスピン、対称性の破れ、スピン軌道相互作用、スピン流、電子相関、反磁性と常磁性、磁気秩序、磁気デバイス 5.超伝導  クーパー対、電子格子相互作用、BCS理論、量子磁束、超流動 6.量子現象  低次元電子系、量子ホール効果、異常ホール効果 1. Condensed matter physics and Nobel Prizes 2. Metals, semiconductors, insulators band structures, Fermi surfaces, electrical conduction, topological insulators, geometrical phases 3. Lattice vibration phonon, Debye model, specific heat, thermal conduction 4. Electron correlation and magnetism Dirac equation and spin, symmetry breaking, spin-orbit interaction, spin current, electron correlation, diamagnetism and paramagnetism, magnetic ordering, magnetic devices 5. Superconductivity Cooper pairs, electron-phonon interaction, BCS theory, quantum flux, superfluidity 6. Quantum phenomena low-dimensional electron systems, quantum Hall effect, anomalous quantum Hall effect
授業の方法
対面講義 Face-to-face lecture
成績評価方法
中間試験および期末試験 Mid-term exam and final exam
教科書
特に無し。
参考書
キッテル 固体物理学入門 イバッハ 固体物理学 アシュクロフト・マーミン 固体物理学の基礎 加藤 岳生 一歩進んだ理解を目指す 物性物理学講義 長谷川修司 トポロジカル絶縁体とは何か ―最新・物性科学入門― C. Kittel; Introduction to Solid State Physics H. Ibach and H. Lueth; Solid-State Physics: An Introduction to Principles of Materials Science N. Ashcroft, N. Mermin, D. Wei; Solid State Physics Takeo Kato; Ipposusundarikaiwomezasu Lecture on Solid State Physics Shuji Hasegawa; What is topological insulators? -Introduction to Modern Condensed Matter Physics -
履修上の注意
量子力学と統計力学の基礎の知識を前提とする。 The lecture is based on fundamentals of quantum physics and statistical physics.