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講義概要/Course Information
2020/04/28 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
電子物性特論
英文授業科目名
/Course title (English)
Advanced Lectures on Electronic Properties in Solids
科目番号
/Code
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)
中村(仁)、松林
居室
/Office
東1-203(中村), 東6-421(松林)
公開E-Mail
/e-mail
中村<jin.nakamura@uec.ac.jp>, 松林<k.matsubayashi@uec.ac.jp>
授業関連Webページ
/Course website
なし
更新日
/Last updated
2020/03/19 14:42:56 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
/Topic and goals
【主題】
本科目は固体物理学の主要なテーマの1つである磁性を主題とする。
材料としての磁性の主役は固体中の電子であり、先ずは自由電子の磁性について学び、次いでそれらが固体中でどのような秩序を取りうるのか、秩序の起源となる相互作用について学ぶ。
また、磁性研究として重要である原子核や中性子の磁性についても学び、具体的な実験手法についても紹介する。

This subject has the theme of magnetism, one of the main themes of solid state physics.
The main role of magnetism as a material is due to electrons in a solid, first learn about the magnetism of free electrons, then learn about what order they can take in a solid, and the interaction that is the origin of magnetic ordering.
In addition, also learn about the magnetism of nuclei and neutrons, which are important as magnetic research, and also introduce concrete experiment methods.

【達成目標】
本講義は、局在電子系と遍歴電子系の磁性の基礎を通して、固体の磁気的相転移の理解を目標とする。

This lecture aims to understand the magnetic phase transition of solid through the basis of the magnetic of the localized electron system and the itinerant electron system.
前もって履修
しておくべき科目
/Prerequisites
固体物理工学第一、固体物理工学第二

Solid State Physics I and II
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目
/Recommended prerequisites and preparation
「学部レベルの」電磁気学、量子力学、統計力学

Electromagnetism, Quantum mechanics, Statistical mechanics
教科書等
/Course textbooks and materials
参考書:金森 順次郎 著「磁性」培風館 

Text: Magnetism, J. Kanamori (in Japanese).  Handout in English will be given.
授業内容と
その進め方
/Course outline and weekly schedule
英語タイプIIにより講義を実施
【授業内容】
第1週:ガイダンス、電子・原子核・中性子の磁気モーメント(中村)
第2週:孤立原子の磁気モーメント(中村)
第3週:固有の磁気モーメントによる常磁性(中村)
第4週:結晶中の原子の磁気モーメント(中村)
第5週:交換相互作用(中村)
第6週:超交換相互作用(中村)
第7週:イジングモデルにおける相転移(松林)
第8週:相転移のランダウ理論(松林)
第9週:磁気異方性と磁化過程(松林)
第10週:スピン波(松林)
第11週:伝導電子による磁性(松林)
第12週:遍歴電子の秩序状態(松林)
第13週:伝導電子を媒介とする磁性(松林)
第14週:最近の話題1(X線を用いた磁性の研究、中村)
第15週:最近の話題2(f電子系の磁性、松林)

【授業の進め方】
通常の講義形式で、必要であれば授業の終わりにレポートを出す。

【授業時間外の学習(予習・復習)について】
復習が必要である。レポート課題を解くことにより、講義内容の復習を行い、且つ書物より周辺の基礎知識を獲得する。

Type II:Japanese-based course, with English materials

Course contents
1: Guidance, magnetic moments of electron, nucleus and neutron
2: Magnetic moment of free atom
3: Paramagnetism due to the magnetic moment of the atom
4: Magnetic moment of atom in crystal
5: Exchange interaction
6: Super exchange interaction
7: Phase transition in the Ising model
8: Landau theory of phase transition
9: Magnetic anisotropy and magnetization process
10: Spin wave
11: Magnetism by conduction electrons
12: Ordered state of itinerant electrons
13: Magnetism mediated by conduction electrons
14: Recent Topics 1(keyword: X-ray) (Nakamura)
15: Recent Topics 2(keyword: f-electron) (Matsubayashi)

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)
/Preparation and review outside class
復習は必ずすること。講義中に自主課題を出す場合があります。

Be sure to review review. There are cases where voluntary assignment is given during lecture.
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
【成績評価方法】
 期末試験による。期末試験に変えてレポートを課す場合もある。
By the final exam. In some cases we will impose a report instead of the final exam.

【成績評価基準】
 期末試験の6割を合格の基準とする。
60% of final exams are acceptance criteria.
オフィスアワー:
授業相談
/Office hours
第1週の授業内でアナウンスします。

Will announce within the first week class.
学生へのメッセージ
/Message for students
磁性の基礎知識の修得を通して物性物理の理解を深めて欲しい。 

We hope your deepen understanding of physical properties through mastering the basic knowledge of magnetism.
その他
/Others
なし

none
キーワード
/Keyword(s)
磁性、電子のスピンと角運動量、相互作用、相転移

Magnetism, Spin and angular momentum of electrons, Interaction, Phase transition