超伝導物理学

Physics of Superconductivity

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物質科学専攻科目・選択科目

理学研究科

1年

HSSMM5MCA1

2.0単位

講義 (Lecture)

2024年度前期

開講せず

理学研究科

日本語

目標9

⽉〜⾦ 14:00〜18:00・研究棟705室

メールアドレス

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1◎／4〇

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【講義⽬的】物性物理の中で「超伝導」は重要な分野をなしている。本講義では、超伝導に関する実験事実と初歩的な理論を紹介することで、「超伝導」に関する基礎的素養を形成することを⽬的としている。
【到達⽬標】1) これまで学んだ熱⼒学、電磁気学の知識を応用して、超伝導の特徴的な現象を説明できるようになること、2) これまで学んだ統計⼒学、量⼦⼒学の知識を応⽤して、クーパー対の生成により超伝導が生じることが説明できるようになること、3) 超伝導が巨視的量子現象であることを例を挙げて説明できるようになること、である。

超伝導、零抵抗、マイスナー効果、ジョセフソン効果、クーパー対、磁束の量子化、第二種超伝導

【講義内容】本講義では、最初に超伝導の特徴的な現象を紹介し、次に超伝導を説明する理論について概説する。さらに、超伝導の量子現象について紹介し、最後に最近のトピックスにも簡単に触れる。　　　　　　　　　　　　　　　
【授業計画】
（1）超伝導序論
（2）熱力学的観点からの超伝導
（3）電磁気学的観点からの超伝導
（4）第一種、第二種超伝導
（5）正常状態の不安定性
（6）BCS理論1
（7）BCS理論2
（8）GL理論1
（9）GL理論2
（10）1粒子トンネル効果
（11）ジョセフソン効果
（12）様々な超伝導体1
（13）様々な超伝導体2
（14）最近の話題1
（15）最近の話題2

生成系AIの利用：
この授業においては生成AIの利用を予定していないが、学生が利用する場合には参考文献が実在するかなど事実確認を必ず行うこと。

なし

「超伝導⼊⾨」ローズ・インネス、ロディリック著、産業図書
「Superconductivity of Metals and alloys」P. G. De Gennes, Benjamin INC.
「固体物理学⼊⾨上（第8版）」C. Kittel 著、丸善

【予習】講義を理解する上で必要となる、電磁気学、熱力学、統計力学、量子力学の知識についてはあらかじめ復習しておく。（15ｈ）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるために、講義ノート・参考書を読み直す。（45ｈ）

採用しない

【成績評価の基準】
　S（90点以上）、Ａ（80 点以上）、B（70 点以上）、C（60 点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。
【成績評価の方法】
　期末レポート100％を基準として、受講態度を含めて総合的に評価する

レポートは、コメントを付して返却する。

学部における量⼦⼒学、統計⼒学、物性論を履修していることを前提とする。

該当しない。