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年度	2024年度	開講部局	理学部
講義コード	HD270000	科目区分	専門教育科目
授業科目名	固体物理学II
授業科目名 （フリガナ）	コタイブツリガクニ
英文授業科目名	Solid State Physics II
担当教員名	石井　勲
担当教員名 (フリガナ)	イシイ　イサオ
開講キャンパス	東広島	開設期	4年次生   前期   セメスター（前期）
曜日・時限・講義室	(前) 木7-8：理E002AV
授業の方法	講義	授業の方法 【詳細情報】
			講義中心，演習（レポート課題），板書多用
単位	2.0	週時間		使用言語	B : 日本語・英語
学習の段階	4 : 上級レベル
学問分野（分野）	25 : 理工学
学問分野（分科）	06 : 物理学
対象学生	4年次生 前期（7セメスター）
授業のキーワード	固体物理，磁性，超伝導，相転移
教職専門科目		教科専門科目
プログラムの中での この授業科目の位置づけ （学部生対象科目のみ）	物理学プログラム（知識・理解）
到達度評価 の評価項目 （学部生対象科目のみ）	物理学プログラム （知識・理解） ・素粒子物理学，宇宙物理学，天文物理学，固体物理学，物性物理学，放射光物理学などの専門分野の知識・理解
授業の目標・概要等	磁性や超伝導を中心に，固体中の物理現象について講義する。これまでに学習した統計力学，量子力学，固体物理学I，結晶学（固体の構造と物性）などの知識をもとにその理解を修得する。
授業計画	第1回　「固体物理学I」と「結晶学（固体の構造と物性）」の復習 第2回　磁性と超伝導，磁性体の分類，磁化の測定手法 第3回　磁気モーメント，磁化，ボーア磁子 第4回　反磁性，常磁性，ブリユアン関数，キュリーの法則，ランデのg因子 第5回　d電子とf電子，スピン軌道結合，フントの規則，軌道角運動量の凍結 第6回　結晶場，ヤーン・テラー効果 第7回　磁気双極子相互作用，スピン一重項と三重項，交換相互作用 第8回　磁気相転移：強磁性，反強磁性，フェリ磁性，らせん磁性 第9回　一次相転移と二次相転移，ランダウ理論 第10回　遍歴電子の磁性： パウリ常磁性，遍歴強磁性，ランダウ反磁性 第11回　RKKY相互作用、近藤効果，量子相転移，幾何学的フラストレーション 第12回　超伝導，ゼロ抵抗と完全反磁性，第一種超伝導体と第二種超伝導体 第13回　超伝導ギャップ，トンネル効果，ジョセフソン効果とSQUID，ロンドン方程式 第14回　クーパー対，BCS理論 第15回　各種超伝導体（銅酸化物高温超伝導体，重い電子超伝導体など） レポート課題あり
教科書・参考書等	○ 基礎的な参考図書 キッテル固体物理学入門（上，下），Charles Kittel，丸善 固体の磁性　はじめて学ぶ磁性物理，Stephen Blundell，内田老鶴圃 磁性，芳田奎，岩波書店 超伝導（直観的に理解する基礎から物質まで），小池洋二，内田老鶴圃 ○ 発展的 化合物磁性（局在スピン系，遍歴電子系），安達健五，裳華房 高温超伝導の科学，立木昌　藤田敏三，裳華房 相転移と臨界現象，Wolfgang Gebhardt　Uwe Krey，吉岡書店
授業で使用する メディア・機器等
	【詳細情報】
授業で取り入れる 学習手法
予習・復習への アドバイス	第1回　これまでに学習した「固体物理学I」や「結晶学（固体の構造と物性）」の内容を復習する。 第2回　磁性と超伝導の位置付けを学ぶ。様々な磁性体を学ぶ。実験的に磁化を測定する方法を知る。 第3～4回　磁気モーメント，磁化，ボーア磁子を理解する。反磁性や，常磁性体の磁化，磁化率に関するブリユアン関数を学ぶ。 第5～6回　スピン・軌道相互作用，フントの規則を学ぶ。原子が周期的な結晶中に入った場合の電子状態と磁性について学ぶ。 第7～8回　磁気モーメント間の相互作用，および強磁性，反強磁性などの様々な磁気秩序について学ぶ。 第9回　相転移の次数を理解し，Landau理論の観点から学ぶ。 第10～11回　金属中での多様な磁性，相互作用について学ぶ。 第12～15回　超伝導の特徴や基礎的事項（+応用），BCS理論の基礎を理解した後，さまざまな超伝導体の特徴から最近の超伝導研究について学ぶ。
履修上の注意 受講条件等	統計力学，量子力学，固体物理学I，結晶学（固体の構造と物性）などの知識を前提とする。
成績評価の基準等	レポート（90%程度），授業の取り組み(10%程度)で評価する。
実務経験
実務経験の概要と それに基づく授業内容
メッセージ
その他
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