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講義概要/Course Information
2024/07/19 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
固体物性論基礎
英文授業科目名
/Course title (English)
Fundamentals of Solid State Physics
科目番号
/Code
開講年度
/Academic year
2024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
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Ⅰ
開講類・専攻
/Cluster/Department
基盤理工学専攻
担当教員名
/Lecturer(s)
小久保 伸人、村中 隆弘
居室
/Office
東6-601(小久保),東6-502(村中)
公開E-mail
/e-mail
小久保<kokubo@uec.ac.jp>,村中<muranaka@uec.ac.jp>
授業関連Webページ
/Course website
遠隔授業に関する情報を参照のこと
更新日
/Last update
2024/03/08 11:42:46 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)
固体物性の主なテーマの一つである超伝導の諸性質を,実験手法,応用技術も含めて理解し,説明できることを目標とする.

The vanishing of the electrical resistance and the ideal diamagnetism are the hallmark of the superconductivity, which is one of the important topics of solid-state physics.  The purpose of this lecture is to understand the electronic, magnetic and thermal properties of superconductors.
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)
なし
none
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)
固体物理学
Solid state physics
熱力学
Thermodynamics,
熱統計力学
Thermal statistical mechanics
量子力学
Quantum mechanics
教科書等(1,000文字以内)
/Course textbooks and materials(up to 1,000 letters)
教科書:特に定めない。
Textbook:Not required
参考書:
Reference book:
・Introduction to Superconductivity, by Michael Tinkham (2nd edition) McGraw-Hill, Inc.’
( 超伝導入門 (上):M. Tinkham 青木亮三、門脇和男 原書第2版 Mc 吉岡書店)
・Introduction to Solid State Physics, Charles Kittel(eight edition) Wiley
(キッテル固体物理入門:チャールズ キッテル (著))
・超伝導入門 (物性科学入門シリーズ) 青木秀夫 裳華房 (in Japanese)
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)
英語タイプ(Ca):英語の教材・資料を使う.

【授業内容】
第1回:物質の構造Ⅰ (村中)
第2回:物質の構造Ⅱ (村中)
第3回:結晶中の原子Ⅰ (村中)
第4回:結晶中の原子Ⅱ (村中)
第5回:超伝導の基礎的な性質(小久保)
第6回:ギンツブルグ・ランダウ理論(小久保)
第7回:混合状態と臨界磁場(小久保)
第8回:臨界電流とリトルパークスの実験(小久保)
第9回:磁束ピニング、磁束フロー、超伝導線材(小久保)
第10回:電子対の凝縮とBCS理論(小久保)
第11回:トンネル効果、ジョセフソン効果(小久保)
第12回:超伝導量子干渉計(小久保)
第13回:超伝導体の紹介Ⅰ 銅酸化物など(村中)
第14回:超伝導体の紹介Ⅱ フラーレンなど(村中)
第15回:物質開発事例(村中)

【授業の進め方】
集中講義形式で行う.必要であれば各授業の終わりにレポートを課す.

Type(Ca):Japanese-based course with English materials

【Course contents】
1.Crystal structure of materials I
2.Crystal structure of materials II
3.Lattice vibration of atoms in a crystal I
4.Lattice vibration of atoms in a crystal II
5.Basic properties of superconductors
6.Ginzburg-Landau theory
7.The critical fields and mixed state Ginzburg-Landau theory  
8.Critical currents and Little Parks experiment
9.Flux pinning, Flux flow, Superconducting wires
10.Microscopic theory of superconductivity
11.Tunneling effects and Josephson effect
12.SQUIDs
13.Superconductor I (High-Tc curates etc.)
14.Superconductor II (Fullerene C60 etc.)
15.Successful cases of development of new materials
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)
不定期に課題を出します.

Give assignments irregularly
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)
課題の提出状況により評価する.総合点で6割相当以上を合格とする

Assignments.  A score of 60% or higher is required to 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)
適宜応じる.メールで問い合わせること.

Please contact us by mail
学生へのメッセージ(1,000文字以内)
/Message for students(up to 1,000 letters)
超伝導を通じて固体物性の基礎知識を身につけてください.

This lecture is designed for a graduate course, but undergraduates with incomplete backgrounds are also welcome.
その他
/Others
なし

none
キーワード
/Keywords
結晶構造解析,フォノン分光,巨視的量子現象(超伝導),相転移,臨界電流,異方的超伝導

Crystallography, Vibrational spectroscopy, Macroscopic quantum phenomena(Superconductivity), Phase transition, Critical currents,Anisotropic superconductivity