We discuss superfluidity in quantum fluids of Bosons and Fermions and nuclear magnetism in quantum solids. Major topics in this course will be low temperature properties of liquid and solid helium. In addition, basic properties of phase transition and electronic superconductivity will also be discussed. Students will be able to acquire fundamental concepts in condensed matter physics which are applicable to other disciplines.
MIMA Search
時間割/共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
35603-0037
GSC-PH6C45L2
低温物理学
村川 智
S1
S2
水曜3限
マイリストに追加
マイリストから削除
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
可
開講所属
理学系研究科
授業計画
1.量子液体と量子統計性
2.ボース・アインシュタイン凝縮と超流動現象
3.液体ヘリウム4のラムダ転移と2流体模型
4.巨視的量子コヒーレンスと位相欠陥(量子渦)
5.超流動ヘリウム4の素励起と微視的理論
6.コスタリッツ−サウレス転移
7.フェルミ気体論
8.フェルミ液体論
9.超伝導の基本的性質
10.BCS理論
11.超流動ヘリウム3の物理的性質
12.超流動ヘリウム3のスピンの運動
13.超流動ヘリウム3の秩序変数の集団励起と織目構造
14.量子固体の磁性〜スピン競合と多体交換相互作用~
1. Quantum liquids and quantum statistics
2. Bose-Einstein condensation and superfluidity
3. Lambda transition in liquid helium-4 and two-fluid model
4. Macroscopic quantum coherence and topological defects
5. Elementary excitations and microscopic theories for superfluid helium-4
6. Kosterlitz-Thouless transition
7. Fermi gas theory
8. Fermi liquid theory
9. Superconductivity: fundamental properties
10. BCS theory
11. Physical properties of superfluid helium 3
12. Spin dynamics of superfluid helium 3
13. Collective modes and textures of order parameters of superfluid helium 3
14. Magnetism of quantum solids –spin frustration and many-body exchange interactions
授業の方法
基本的には対面の講義で行います
On-cite Lecture
成績評価方法
レポート
Report
教科書
C. Enss and S. Hunklinger, "Low-Temperature Physics" (Springer-Verlag, Berlin-Heiderberg, 2005).
参考書
特に後半で
1. D. Vollhardt and P. Wőlfle, "The Superfluid Phases of Helium 3" (Dover Publications, Mineola, 2013).
2. E. R. Dobbs, "Helium Three" (Oxford university press, Oxford, 2000).