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講義概要/Course Information
2024/05/03 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
物理工学特論
英文授業科目名
/Course title (English)
Advanced Engineering Physics
科目番号
/Code
開講年度
/Academic year
2019年度 開講年次
/Year offered
全学年
開講学期
/Semester(s) offered
前学期 開講コース・課程
/Faculty offering the course
博士前期課程、博士後期課程
授業の方法
/Teaching method
講義 単位数
/Credits
2
科目区分
/Category
大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅱ
開講類・専攻
/Cluster/Department
基盤理工学専攻
担当教員名
/Lecturer(s)
〇三宅 和正
居室
/Office
E6-301
公開E-mail
/e-mail
fuseya@uec.ac.jp
授業関連Webページ
/Course website
特になし
更新日
/Last update
2019/07/01 18:19:56 更新状況
/Update status
公開中
/now open to public
講義情報/Course Description
主題および
達成目標(2,000文字以内)
/Themes and goals(up to 2,000 letters)
超伝導現象の基礎的概念および研究論文を読む際にも必要と考えられる理論ミニマムの習得をめざす.また,1970年代末の重い電子系CeCu2Si2の超伝導の発見を契機に生じたパラダイムの変換と,その後の超伝導機構の理解の発展についても簡単に紹介したい.

The purpose of this course is to understand the basics of superconductivity
that is minimally required to read research papers on it. It is also briefly
reviewed that the paradigm change for superconducting mechanism occurred
in 1980s after the discovery of the heavy-fermion superconductor CeCu2Si2
in 1979.
前もって履修
しておくべき科目(1,000文字以内)
/Prerequisites(up to 1,000 letters)
学部レベルの量子力学,統計力学,固体物理学の知識を前提とする.
Quantum mechanics, statistical mechanics, and solid state physics for the undergraduate course.
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目(1,000文字以内)
/Recommended prerequisites and preparation(up to 1,000 letters)
特になし
教科書等(1,000文字以内)
/Course textbooks and materials(up to 1,000 letters)
【参考書】物性物理学(朝倉書店)大貫惇睦編,第6章 超流動と超伝導(138-164 頁)
授業内容と
その進め方(2,000文字以内)
/Course outline and weekly schedule(up to 2,000 letters)
以下の内容を予定している.集中講義の形式により行う.
第1講 超流動の運動学:横応答と縦応答,Landauの判定条件
第2講 超伝導の電磁応答:電磁場の効果,マイスナー効果
第3講 演習
第4講 熱力学的臨界磁場:磁場中の超伝導体の性質
第5講 超伝導の発現機構:クーパーの問題,引力の起源,クーロン斥力の効果
第6講 演習
第7講 BCS理論の基礎
第8講 BCS理論での物理量の振る舞い
第9講 演習
第10講 GL理論の概略と磁束の量子化,ジョゼフソン効果
第11講 演習
第12講 超伝導研究におけるパラダイムシフトー異方的超伝導
第13講 異方的BCS状態の概略
第14講 異方的BCS状態での物理量の振る舞い
第15講 異方的超伝導の発現機構

以上の計画をもとに,受講者の理解度をその都度フィードバックし,必要があれば進度
を調節する.

1. Kinematics of superconductivity: Transverse and longitudinal response, Landau criterion
2. Electromagnetic response of superconductors: Effect of magnetic field and Meissner effect
3. Exercise
4. Thermodynamic critical field: properties of superconductivity in magnetic field
5. Microscopic mechanism of superconductivity: Cooper problem, origin of attractive interaction, effect of Coulomb repulsion
6. Exercise
7. Basic of BCS theory
8. Properties of physical quantities BCS theory
9. Exercise
10. GL theory and quantization of magnetic flux, Josephson effect
11. Exercise
12. Paradigm shift in superconductivity research - Anisotropic superconductivity 13. Outline of anisotropic BSC state
14. Properties of physical quantities in anisotropic BSC state
15. Microscopic mechanisms of anisotropic superconductivity
実務経験を活かした
授業内容
(実務経験内容も含む)
/Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習
(予習・復習等)(1,000文字以内)
/Preparation and review outside class(up to 1,000 letters)
量子力学,統計力学の復習を行うこと
Review quantum mechanics and statistical mechanics
成績評価方法
および評価基準
(最低達成基準を含む)
(1,000文字以内)
/Evaluation and grading
(up to 1,000 letters)
レポートにより評価する.総点で60点相当以上を合格とする.
Score of reports above 60 points will pass.
オフィスアワー:
授業相談(1,000文字以内)
/Office hours(up to 1,000 letters)
特になし
nothing in particular
学生へのメッセージ(1,000文字以内)
/Message for students(up to 1,000 letters)
超伝導理論の本質的な部分について,その大筋が理解できることを目指します.
理論家はもちろん,実験家の方も理論の論文を読んでおよそ理解するために必要な最低限の知識を身につけてください.
Aim at understanding the essences of the theory of superconductivity. Not only theorists but also experimentalists are welcome.
その他
/Others
特になし
nothing in particular
キーワード
/Keywords
超伝導,超流動,BCS理論,GL理論,異方的超伝導
superconductivity, superfluid, BCS theory, GL theory, anisotropic superconductivity