本講義では、物性物理学の発展的な内容について扱う。相互作用する電子系を扱う基本的手法について解説した後、磁性について説明する。そして、スピン流の物理学とトポロジカル絶縁体について説明する。さらに、超伝導現象に関する実験事実を概観した後、超伝導のBCS理論について説明する。
本講義を履修することで、固体結晶で起こる多様で興味深い物理現象を理解し、それがいかに実験結果と対応するか理解できる。
本講義を履修することによって次の能力を習得する。
1) 磁性・超伝導など、物質中における相互作用する電子系が示す物性が説明できる。
2) スピン流とトポロジカル絶縁体について説明できる。
磁性、超伝導、スピン流、トポロジカル絶縁体
✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | 展開力(探究力又は設定力) | 展開力(実践力又は解決力) |
各回の学習目標をよく読み,予習・復習で行って下さい。
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | 電子間相互作用とハートレー近似 | 電子間相互作用の効果について理解する |
第2回 | ハートレーフォック近似と交換相互作用 | 電子間相互作用の取り扱いについて理解する |
第3回 | 金属強磁性 | 金属強磁性のメカニズムについて理解する |
第4回 | 局在磁気モーメントと反強磁性 | 磁性について理解する |
第5回 | スピン流 | スピン流について理解する |
第6回 | スピン流の物性現象 | スピン流の物性現象を理解する |
第7回 | スピン軌道相互作用とスピンホール効果 | スピン軌道相互作用とスピンホール効果について理解する |
第8回 | トポロジカル絶縁体 | トポロジカル絶縁体の性質について理解する |
第9回 | 超伝導現象 | 超伝導の性質について理解する |
第10回 | 格子振動と電子格子相互作用 | 格子振動と電子格子相互作用について理解する |
第11回 | クーパー対 | クーパー対について理解する |
第12回 | BCSモデル | BCSモデルを導出する |
第13回 | 転移温度とマクミランの式 | 転移温度とマクミランの式について理解する |
第14回 | 各種の超伝導物質と超伝導機構 | 様々な超伝導物質と超伝導機構について理解する |
第15回 | トポロジカル超伝導体 | トポロジカル超伝導体について理解する |
担当教員が指定するもの
担当教員が指定するもの
期末試験等による
特になし。