低温物理学

Low Temperature Physics

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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

山口 明

理学研究科

日本語

目標9

授業後90分・研究棟107

電子メール
yamagu@sci.u-hyogo.ac.jp

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1◎／4〇

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【講義目的】低温では、温度による撹乱がなくなり、超伝導、磁気秩序などの物質の本質が見えてくる。なかでも液体ヘリウム４、液体ヘリウム３はそれぞれボース粒子、フェルミ粒子が凝縮した相を論じる上で格好のモデル物質である。２つの凝縮相の性質について論究する。
【到達目標】液体ヘリウムを例にしてボース粒子、フェルミ粒子の基礎理論を説明できること、である。

キーワード：低温、液体ヘリウム、ボース粒子、フェルミ粒子、超流動、p波超流動、2次元薄膜、低温技術

【講義内容】本講義では、低温物理学で扱う話題について概観したあと、液体ヘリウム４の実験と理論的な解釈について述べる。次に液体ヘリウム３の低温物性を論述する。
【授業計画】
１．ガイダンス、イントロダクション（低温物理）
２．低温物理と物質
３．ボース気体
４．フェルミ気体
５．ヘリウム４の超流動（物性）
６．ヘリウム４の基底状態(I)
７. ヘリウム４の基底状態(II)
８．超流動の流れ
９．２次元薄膜の超流動
１０．液体ヘリウム３（物性）
１１．常流動状態のヘリウム３
１２．超流動ヘリウム３（物性）
１３．ヘリウム３の超流動秩序
１４.ｐ波超流動
１５．低温技術

＊生成系AI の利用については教員の指示に従うこと。
教員が認める範囲を超えて生成系AIを使用したことが判明した場合は
単位を認定しない、又は認定を取り消すことがある。

講義中に適宜配布する資料を用いる。

山田一雄、大見哲巨著：超流動，培風館

【予習】授業に際して指示するテキスト・教材などの事前読み込み（15ｈ）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるためにテキスト・教材を読み直し（30h）、レポート作成（15h）

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（積極的な質問等）を含めて総合的に評価する。

授業評価アンケートの教員コメント欄にレポート結果に関するコメントをあわせて記載する。

該当しない。