低温・超伝導物性学

理工学部 - 機能創造理工学科

SEA67300

コース情報

担当教員: 足立 匡

単位数: 2

年度: 2024

学期: 秋学期

曜限: 水3

形式: 対面授業

レベル: 300

アクティブラーニング: なし

他学部履修:

評価方法

定期試験

定期試験期間中

55%

中間試験

授業期間中

45%

詳細情報

概要

低温物理学と低温における輸送現象,超伝導について概説する。はじめに,低温物理学の基礎を学び,続いて低温における輸送現象について学ぶ。後半では超伝導の基礎的事項について学ぶ。低温における輸送現象と超伝導の基礎を理解することを目指す。この講義を通して物質の理解に関する知識を習得するとともに,実社会において物理学を駆使して応用・展開する学際的な力を身につける。

目標

・低温物理の基礎と低温における輸送現象を理解する。 ・超伝導の基本的事項を理解し,説明できる力を身につける。 ・物理学を体系的に学ぶことにより,新たな物理的価値観の獲得や機能の創造に貢献する能力を身につける。

授業外の学習

【予習】(所要時間:各回80分程度)。 ・講義の内容を理解するために,参考書等で予習を行う。 【復習】(所要時間:各回110分程度) ・講義の内容を理解するために,参考書とノート,配付資料などを用いて復習を行う。また,数回配布される演習問題に取り組み,講義内容の理解を深める。

所要時間: 190分

スケジュール

  1. 低温物理とは何か
  2. 低温の生成
  3. 温度測定
  4. 低温における輸送現象(電気抵抗) -電気抵抗の物理的理解-
  5. 低温における輸送現象(電気抵抗) -電気抵抗の温度依存性-
  6. 低温における輸送現象(磁気抵抗とホール効果) -1キャリアモデル-
  7. 低温における輸送現象(磁気抵抗とホール効果) -2キャリアモデル-
  8. 中間試験
  9. 超伝導の基本的性質 -ゼロ抵抗とマイスナー効果-
  10. 超伝導の基本的性質 -比熱と超伝導ギャップ-
  11. 超伝導の基本的性質 -超伝導の熱力学-
  12. 超伝導の基本的性質 -超伝導物質-
  13. 超伝導の基本的性質 -ロンドンの現象論-
  14. 超伝導の基本的性質 -ギンツブルク・ランダウ理論-

教科書

独自の講義ノート

    参考書

    • 超伝導 ー直感的に理解する基礎から物質までー

      著者: 小池洋二

      出版社: 内田老鶴圃

    • 固体物理学入門

      著者: キッテル

      出版社: 丸善

    • 超伝導入門(上)(下)

      著者: M. ティンカム

      出版社: 吉岡書店

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