スピン量子物性

理工学部 - 機能創造理工学科

SEA67500

コース情報

担当教員: 後藤 貴行

単位数: 2

年度: 2024

学期: 秋学期

曜限: 木4

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

リアクションペーパー

40%

定期試験

定期試験期間中

60%

詳細情報

概要

電子スピンの振る舞いを,量子力学と統計力学の入門を交えながらやさしく解説する。次に,その電子スピンの磁気的状態をNMRとμSRを用いて検出する方法について述べる。 NMRの説明に際して,MRIや,量子コンピュータの基本原理についても触れる。また,金属や磁性体,超伝導体についても説明する。

目標

金属・絶縁体中における電子スピン・核スピンの振る舞いの初歩及び磁気共鳴による検出方法を理解できるようになることが望ましい。 ディプロマ・ポリシーである「物質の理解と材料・デバイスの創成,ものづくりとシステムの創造に結びつく理工学を修得している」を目標とする。

授業外の学習

量子力学(Ⅰ・Ⅱ),熱力学,統計力学・量子統計力学を聴講しておくことが望ましい。未履修の者は次年度に必ず聴講すること。 毎回,数時間程度の復習を行い楽しむこと(190分以上)。

所要時間: 190分

スケジュール

  1. スピンとは何か,スピンを持つ者
  2. ラーモア才差運動と回転座標系
  3. NMRの原理1,スペクトル
  4. NMRの原理2,同期検波
  5. NMRによる量子コンピュータの原理Ⅰ
  6. NMRによる量子コンピュータの原理Ⅱ
  7. NMRの原理3,T1と誘導放出
  8. NMRの原理4,電気四重極相互作用
  9. NMRの原理4,摂動ハミルトニアン
  10. 超微細相互作用
  11. (おまけ)MRIについて
  12. マグノンと分散
  13. ダイマーとスピンギャップ
  14. 超流動とランダウ条件

教科書

不使用。

    参考書

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