2018年度 物理学のフロンティア   Frontiers of Physics

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開講元
物理学系
担当教員名
齋藤 晋  相川 清隆  伊藤 克司  金森 英人  河合 誠之  吉野 淳二  笹本 智弘  竹内 一将  竹内 一将  田中 秀数  中村 隆司  西田 祐介  平山 博之  藤澤 利正  松下 道雄  納富 雅也 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
火3-4(W371)  金3-4(H114)  
クラス
-
科目コード
PHY.G332
単位数
2
開講年度
2018年度
開講クォーター
2Q
シラバス更新日
2018年6月12日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

現代物理学の主要な研究分野である, 固体物理学・物性物理学, 原子核物理学・素粒子物理学・宇宙物理学における最前線の研究を広く取り上げ、物理学のフロンティアを知ることを目的とします。

到達目標

現代物理学における最新の研究展開, 物理学のフロンティアを知ることを目標とします。

キーワード

物理学のフロンティア

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- -

授業の進め方

物理学の先端的トピックスの概説です。固体物理学・物性物理学の諸分野, および原子核・素粒子・宇宙物理学の各分野の最先端の研究展開について, それぞれの専門分野の教員が俯瞰的に紹介していきます。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 物性物理学の最前線: 実験(スピントロニクス, 表面科学)吉野淳二 スピン偏極電流の作用について説明せよ。
第2回 物性物理学の最前線: 実験(単一分子分光)松下道雄 1個の分子の発光像を用いれば、回折限界を上回る精度でその分子の位置を決定できることを説明せよ。
第3回 物性物理学の最前線: 実験(量子輸送現象)藤澤利正 量子輸送量子現象について説明せよ
第4回 物性物理学の最前線: 実験(表面・界面物理:ナノサイエンス)平山博之 表面ではバルクと異なった電子状態が現われることを説明せよ。
第5回 物性物理学の最前線: 実験(ナノフォトニクス) 納富雅也 ナノ構造が物質の光学的性質をどのように改変するか説明せよ。
第6回 量子物理学の最前線:理論(理論物理、冷却原子)西田祐介 分野の垣根を越えて現れる「普遍的」な物理現象の例を挙げて説明せよ。
第7回 素粒子物理学の最前線: 理論 (超弦理論:場の理論)伊藤克司 弦の相対論的運動と弦理論の臨界次元について説明せよ
第8回 宇宙物理学の最前線: 実験 (重力波、中性子星、ブラックホール)河合誠之 重力波の観測によって得られる科学的知見を説明せよ。
第9回 物性物理学の最前線: 理論 (非平衡統計力学)笹本智弘 非平衡系の平衡系には見られない性質を例を挙げて説明せよ。
第10回 非平衡統計力学の最前線: 実験 (非平衡の普遍的スケーリング則)竹内一将 成長界面の実験例を挙げ、理論モデルとの比較に基づきスケーリング則の普遍性について議論せよ。
第11回 物性物理学の最前線: 理論(電子論)斎藤晋 密度汎関数理論の基本を理解する
第12回 物性物理学の最前線:実験(量子磁性)田中秀数 量子相転移を例を1つ挙げて説明せよ。
第13回 物性物理学の最前線:実験(超精密分光測定)金森英人 測定精度の限界を決めている物理原理は何か?
第14回 原子核物理学の最前線: 実験 (不安定核、宇宙核物理学)中村隆司 原子核が中性子過剰になったときに現れる現象や特徴を一つあげ、説明せよ。
第15回 物性物理学の最前線: 実験 (量子エレクトロニクス:ナノ粒子)相川清隆 レーザー光によるナノ粒子の捕捉・冷却について説明せよ。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

特になし

成績評価の基準及び方法

レポートによる

関連する科目

  • ZUB.Z389 : 学士論文研究(物理学科)
  • ZUB.Z388 : 学士論文研究(物理学科・早期卒業)

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし

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