シラバス参照
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シラバス参照
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| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
統計物理工学特論 | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Advanced Statistical Physics | ||
| 科目番号 /Code |
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| 開講年度 /Academic year |
2020年度 | 開講年次 /Year offered |
全学年 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
後学期 | 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 | ||
| 開講学科・専攻 /Cluster/Department |
基盤理工学専攻 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
尾関 之康 | ||
| 居室 /Office |
東6-534 | ||
| 公開E-Mail |
yozeki@PC (PC=pc.uec.ac.jp) | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
なし | ||
| 更新日 /Last updated |
2020/03/13 18:30:00 | 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 /Topic and goals |
学部で量子力学および統計熱力学の基本的な部分を修得していることを前提として、 その固体物理および相転移現象への応用について、講義の形で行う。 統計力学の基本的な考えは、自由エネルギーＦを次式より求める事である。 Ｆ＝- kBT log Z しかし、実際の系に対して分配関数を求め、この式を応用し諸現象を説明しまた予測をするのに役立てるためには、様々な工夫と考察をせねばならない。相互作用が存在する場合、一般に自由エネルギーを厳密に求めることは難しい。講義では、相互作用系の相転移現象を中心にその基礎的な概念と、そのような場合に如何にして系の物理的性質を理解するかを説明し、様々な方法を実際に使いこなせるようにする。 Based on the achievement on quantum mechanics and statistical thermodynamics in the undergraduate course, its applications to condensed matter physics and phase transitions are explained in the lecture. The fundamental idea of the statistical mechanics is the method to obtain the free energy F from the equation, F=-kT log Z. In real systems, it is necessary to consider and make modifications much for applying this equation to calculate the partition function Z and to explain and predict various phenomena. In mutually interacting systems, it is generally difficult to calculate the exact free energy. In the lecture, phase transitions in such interacting systems are considered mainly, and its fundamental concepts and the methods to understand its physical properties are explained. |
|---|---|
| 前もって履修 しておくべき科目 /Prerequisites |
統計熱力学，量子力学, 熱物理学 |
| 前もって履修しておくこ とが望ましい科目 /Recommended prerequisites and preparation |
なし |
| 教科書等 /Course textbooks and materials |
特に教科書は指定しない。 参考書：西森 秀稔 相転移・臨界現象の統計物理学 （培風館） 川村 光著 統計物理 (丸善) 宮下精二著 熱・統計力学 (培風館) Reichel著 現代統計物理 上 (丸善) 久保亮五騙 大学演習 熱学・統計力学（裳華房） |
| 授業内容と その進め方 /Course outline and weekly schedule |
【授業内容とその進め方】（英語タイプII） Type II：Japanese-based course, with English materials 本年度は、以下の項目について上記参考書を使いつつ主として講義を行う予定である。 第１回：１．はじめに (Introduction) ２．相転移模型一般論 (General theory for phase transitions) 第２回：２．相転移模型（続き） 第３回：３．１次元Ising模型 (One dimensional Ising model) 第４回：４．平均場理論 (Mean field theory) 第５回：４．平均場理論（つづき） 第６回：５．臨界現象とスケーリング (Critical phenomena and scaling) 第７回：６．繰り込み群 (Renormalization group) 第８回：６．繰り込み群（つづき） 第９回：７．その他の解析理論 (Other analytic theories) 第１０回：８．計算機シミュレーション (Numerical simmulations) 第１１回：９．非平衡緩和法 (Nonequilibrium relaxation method) 第１２回：１０．スピングラスへの応用 (Applications to spin glasses) 第１３回：１１．Kosterlitz-Thouless転移への応用(Applications to Kosterlitz-Thouless transition) 第１４回：１２．フラストレーション系への応用（Applications to frustrated systems） 第１５回：１３．動的スケーリング解析の改良 (Improvement of the dynamic scaling analysis) 予習・復習について 話を聞いただけでは理解は進みません。自分でも計算をしてみましょう。 |
| 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 |
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| 授業時間外の学習 （予習・復習等） /Preparation and review outside class |
数回のレポート課題に取り組む |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） /Evaluation and grading |
毎回講義の中で演習課題を出し、時間中に回収する。 途中３回程度のレポート課題を出す。 各課題とレポートを採点し、評価点数が60％を越えたら合格とする。 |
| オフィスアワー： 授業相談 /Office hours |
東６号館 ５３４号室、 木曜、５時限。 この時間に都合が付かない場合には、メールや電話などにより別途アポイントメントを取ること。 |
| 学生へのメッセージ /Message for students |
一日一回質問をして、授業に積極的に参加しましょう。 |
| その他 /Others |
なし |
| キーワード /Keyword(s) |
相転移、臨界現象、平均場理論、繰り込み群、スケーリング理論、モンテカルロシミュレーション |