2023年度/2B20126001 (府大)

【金2】磁性・超伝導 <後期>

超伝導の基本的性質（１回） 超伝導の現象論（２回） Bardeen-Cooper-Schrieffer理論（１回） Ginzburg-Landau理論（１回） Josephson効果（１回） エキゾチック超伝導（１回） 量子力学の復習(１回) 角運動量と磁性（２回） Van Vleckの常磁性、 Pauliの常磁性（1回） 強磁性とスピン波(1回) 反強磁性・フェリ磁性（１回） 状態密度と遍歴強磁性(1回) 様々な交換相互作用（１回）

担当教員氏名

宍戸 寛明、戸川 欣彦

科目ナンバリング

BEAPP3520-J1 (府大)

授業管轄部署

工学部

授業形態

講義

開講キャンパス

中百舌鳥

開講区分

週間授業

配当年次

3年 (府大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。

単位数

2単位 (府大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

磁石は古代から知られていたが磁性の起源の根本的な理解は量子力学の発達を待つ必要があった．20世紀になってから発見された超伝導は量子力学的状態がマクロに現れる現象の代表例である．また，どちらもこれまではもちろん，将来にわたって重要な先端材料として応用を目指した研究開発が盛んにおこなわれている． 磁性は物性分野として最も古くて完成度の高い分野である．古典的超伝導体に関してもその原理がよく理解されている．しかし，高温超伝導の発見を嚆矢とするエキゾチック超伝導体に関しては大部分その原理が未解明である．講義では磁性を分類できること，磁気秩序状態の特徴および起源について説明できること，超伝導現象の特徴について説明できること，超伝導磁石からSQUIDまで広範な超伝導応用について説明できるようになることを目指す．量子力学の基本を理解していることが望ましい．

各授業回の説明

授業	授業内容	事前・事後の学習内容
第1回	超伝導の基本的性質	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第2回	超伝導の現象論（１）	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第3回	超伝導の現象論（２）	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第4回	Bardeen-Cooper-Schrieffer理論	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第5回	Ginzburg-Landau理論	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第6回	Josephson効果	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第7回	エキゾチック超伝導	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第8回	量子力学の復習	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第9回	角運動量と磁性（１）	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第10回	角運動量と磁性（２）	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第11回	Van Vleckの常磁性，Pauliの常磁性	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第12回	強磁性とスピン波	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第13回	反強磁性・フェリ磁性	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第14回	状態密度と遍歴強磁性	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第15回	様々な交換相互作用	これまでの授業スライド，教科書に目を通しておくこと
第16回	期末テスト

事前・事後学習の内容

授業スライド，教科書を読む，関連科目についての復習を行う

成績評価方法

超伝導に関する課題レポート(15%), 磁性に関するレポート(15%)，単元ごとの小テスト(20%)，期末試験(50%)により評価する． 磁性並びに超伝導の特徴的な現象を理解し，正しく専門用語を使えることが合格（C以上）のための最低基準である． 磁性の種類，磁気秩序状態の特徴および起源，超伝導現象の特徴，超伝導磁石からSQUIDまで広範な超伝導応用に対する理解の達成度によって成績を評価する．

履修上の注意

各単元毎に簡単な小テストを行います． 超伝導に関する内容のレポート，磁性に関する内容のレポートを課します． 小テストの成績と2回のレポート, 期末試験で成績評価を行います．詳しくは成績評価を参照してください．

教科書

第８版　キッテル固体物理学入門　上　 Charles Kittel　 宇野　良清・津屋　昇・新関　駒二郎・森田　章（東北大学名誉教授）、山下　次郎（東京大学名誉教授）　訳　発行元：丸善出版(株) 第８版　キッテル固体物理学入門　下　 Charles Kittel　 宇野　良清・津屋　昇・新関　駒二郎・森田　章（東北大学名誉教授）、山下　次郎（東京大学名誉教授）　訳　発行元：丸善出版(株)

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参考文献

固体物理－磁性・超伝導－、作道恒太郎著、裳華房（1993年） Charles Kittel 著　Introduction to Solid State Physics　8th Edition（John Wiley and Sons）

オフィスアワー

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教員への連絡方法（メールアドレス等）

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その他

(関連科目)量子力学IA、量子力学IIA、電磁気学IB、電磁気学IIB