磁性

　磁石の存在は約５千年から知られてきたとされるが、その微視的な理解には量子力学と統計力学の登場を待たねばならなかった。本講義では、これらの基礎を習得した学生を対象に、磁性に関する基礎的内容を紹介する。孤立磁性イオンのスピンについて説明した後、スピン間相互作用を導入し、スピンの集合体である磁性体が示す秩序状態への相転移などについて紹介する。スピン系を記述する表式の理解を通じて、巨視的スケールで現れる量子多体系の物理について学ぶ予定である。
　Although permanent magnets have been known for about 5,000 years, a microscopic understanding of them had to wait for the advent of quantum and statistical mechanics. In this lecture, we will introduce basic subjects on magnetism to students who have learned these mechanics. After explaining the spins of isolated magnetic ions, we will introduce inter-spin interactions and the phase transitions to ordered states exhibited in many-body systems. Through the formulation describing spin systems, we will learn the physics of quantum many-body systems that appear on macroscopic scales.