番号 授業科目名 開講期 現代物理学２ ２１２ 英語表記 後期 年次 Modern Physics ２ 単位数 ３年次 ２単位 担当教員名 井上 慎 小栗 章 鐘本 勝一 竹内 宏光 石川 修六 【授業の到達目標及びテーマ】 物性物理学は現代物理学の主要な柱であるとともに、高度先端技術を支える基盤でもある。この講義では、 物理学科を卒業する生徒が知っておくべき物性物理学の重要な項目に焦点を絞り、１，２回生で学習してき た力学・電磁気学、および量子力学と統計力学の初歩的知識を前提として、学習を進める。この講義では あまり厳密性にはとらわれずに、現代物性物理学の重要概念の物理的そして直感的な意味を明らかにする ことに重点を置き解説する。 【授業の概要】 ６つのテーマの中からトピックスを選択し、オムニバス形式で講義を行う。 Ａ．低温：量子液体､巨視的波動関数 等（石川） Ｂ．光科学：精密測定､超短パルス､ﾚｰｻﾞｰ冷却 等（井上） Ｃ．半導体：量子構造、光デバイス、スピントロニクス等（鐘本） Ｄ．強相関電子系：磁性､量子相転移､輸送現象 等（小栗） Ｅ．非線形：カオス､ソリトン､フラクタル､複雑系 等（竹内） Ｆ．極限物性：超低温、超高速 等（石川､井上） 【授業計画】 井上（ＢおよびＦ） 、小栗（Ｄ） 、鐘本（C） 、竹内（Ｅ） 、石川（ＡおよびＦ） 第 １回 （井上）光を用いた精密測定：周波数標準と物理基礎定数の時間変化。 第 ２回 （井上）超短パルス・高強度レーザーの世界。 第 ３回 （井上）レーザー冷却と量子縮退気体。 第 ４回 （小栗）２次相転移と対称性の自発的やぶれ、臨界現象：イジング模型を例とした概観。 第 ５回 （小栗）固体電子系の基礎概念：電子波の干渉効果、周期的多重散乱とバンドの形成、スピンと磁性。 第 ６回 （小栗）凝縮系の多彩な量子状態：電子間相互作用の効果、低次元電子系、量子ホール効果など。 第 ７回 （鐘本）半導体最前線、量子構造、光デバイス、スピントロニクス 第 ８回 （竹内）ソリトンについて説明する。ソリトンの定義、簡単な例、物性物理学に現れるソリトンなど。 第 ９回 （竹内）カオスと非線形動力学の基礎について説明する。カオスの定義、自然界に現れるカオスの例など。 第１０回 （竹内）フラクタルについて説明する。フラクタル図形の基礎、フラクタル次元など。 第１１回 （石川）振動と波動の重要性と現代物理学との関係。 第１２回 （石川）量子液体（超流動ヘリウムと超伝導）の幾つかの現象の紹介と解説。 第１３回 （石川）巨視的波動関数と位相およびボース凝縮。 第１４回 （石川）極限物性：いかにして超低温度をつくるか。 【テキスト又は参考書】 オリジナルに製作した資料を配布する。 【評価方法】 出席の状況とレポート成績で評価する。 【コメント】
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