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講義概要/Course Information
2025/04/27 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)		 固体量子工学
英文授業科目名
/Course title (English)		 Fundamentals of Solid State Electronics
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)		 伏屋　雄紀
居室
/Office		 東6-301
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		 2024/04/04 16:56:44 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）		 量子統計力学および場の理論の方法の基礎とその固体物理への応用に関する理解を深めることを目的とする．
The purpose of this course is to understand the basics of quantum statistical mechanics, quantum field theory, and study their applications to solid state physics.
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
Nothing in particular
教科書等（1,000文字以内）
/Course textbooks and materials（up to 1,000 letters）		 【参考書】(references)
"Methods of Quantum Field Theory in Statistical Physics" A. A. Abrikosov, L. P. Gorkov, I. E. Dzyaloshinski, Dover
"Quantum theory of Many-Particle Systems" A. L. Fetter, J. D. Walecka, Dover
「現代量子論の基礎」ザイマン，丸善プラネット
「量子統計力学」カダノフ・ベイム，丸善プラネット
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（Cb）により講義を実施

以下の内容を予定している．

1. はじめに
2. 輸送現象の古典論
3. 輸送現象の半古典論
4. 先端研究例（１）：強磁場中の輸送現象
5. グリーン関数の導入
6. グリーン関数と運動方程式
7. ハートリー・フォック近似
8. ファインマン図形の方法
9. ボルン近似
10. 線形応答理論
11. 久保公式とグリーン関数
12. 不純物散乱と自己エネルギー
13. バーテックス補正
14. 先端研究例（２）：ディラック電子とスピン輸送
15. まとめ

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．

Type（Cb）：Japanese-based course with English and Japanese materials

1. Introduction
2. Classical theory of transport phenomena
3. Semi-classical theory of transport phenomena
4. Advanced research example (1): transport phenomena in strong magnetic fields
5. Introduction to Green's function
6. Green's functions and quations of motion
7. Hartree-Fock approximation
8. Method of Feynman diagrams
9. Born approximation
10. Linear response theory
11. Kubo formula and Green's functions
12. Impurity scattering and self-energy
13. Vertex corrections
14. Advanced research example (2): Dirac electrons and spin transport
15. Summary
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）		 授業内に出された課題の提出を基本として評価する．総点で６０点相当以上を合格とする．
評価基準は次の通り：
・輸送現象を中心とする物性を理論的に正しく計算出来るか．
・物性物理学における場の量子論の方法について，その概略を正しく説明できるか．
Score of reports above 60 points will pass.
The evaluation criteria are as follows:
- Can the students theoretically calculate physical properties (especially on transport phenomena) accurately?
- Are students able to correctly explain the principles of quantum field theory in solid state physics?
オフィスアワー：
授業相談（1,000文字以内）
/Office hours（up to 1,000 letters）		 適宜応じるが，事前にメールでアポイントを取ることが望ましい．
Please make an appointment by e-mail.
学生へのメッセージ（1,000文字以内）
/Message for students（up to 1,000 letters）		 物性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 condensed matter theory. Not only theorists but also experimentalists are welcome.
その他
/Others		 今年度は対面で実施しますが，資料配付などで google classroom を利用するので，登録してください．
クラスコード：m7mllgb
キーワード
/Keywords		 物性理論，場の理論，グリーン関数，ボルツマン方程式，久保公式，ファインマン・ダイアグラム，ディラック電子，
Condensed matter theory, field theory, Green's function, Boltzmann equation, Kubo formula, Feynman diagrams, Dirac electrons