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超伝導科学特論
| 令和２年度以降入学者 | 超伝導科学特論 | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 教員名 | 高橋博樹 | ||||
| 単位数 | 2 | 課程 | 前期課程 | 開講区分 | 文理学部 |
| 科目群 | 相関理化学専攻 | ||||
| 学期 | 後期 | 履修区分 | 選択必修 | ||
| 授業形態 | 対面授業 |
|---|---|
| Canvas LMSコースID・コース名称 | Y0066244 2024超伝導科学特論（高橋博樹・後・金3） |
| 授業概要 | 超伝導とはどのような現象なのか、どのようなメカニズムで生ずるのか、実際にどのような物質で超伝導が見られるのか、物質により何が異なるのか、などの点について丁寧に講義を行い、そのメカニズムで重要であると考えられている、格子振動や磁気状態についても講義を行う。 |
| 授業のねらい・到達目標 | 物質は極低温下において我々の常識を越えた性質を示す。超伝導現象がその一つの例であり、電気抵抗がゼロになるという劇的な性質を持っている。この現象について基礎的なことがらから現象全般についてまでを理解できる。また、研究の最前線である、最新の高温超伝導、重い電子系物質、有機伝導体などの超伝導などの研究の最前線についての現状を理解する。 |
| 授業の形式 | 講義、オムニバス |
| 授業の方法 | 上床、高橋の2名の教員が超伝導について基礎から最近の展開までオムニバス形式で担当する。評価などのフィードバックや質問等への対応は対面時またはCanvas LMSで示す。 |
| 履修条件 | 特になし |
| 授業計画 | |
|---|---|
| 1 |
ガイダンス 超伝導研究の最先端について概観する
【事前学習】シラバスを読むこと （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】高橋博樹 【授業形態】対面授業 |
| 2 |
超伝導の基礎 物質の電気抵抗について
【事前学習】電気抵抗とは何かということを復習してくること （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】高橋博樹 【授業形態】対面授業 |
| 3 |
超伝導の基礎 電子のバンド理論とドーピング
【事前学習】電気抵抗に注目して、金属と半導体の違いを予習すること （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】高橋博樹 【授業形態】対面授業 |
| 4 |
超伝導の基礎 超伝導の磁気的性質と熱力学的取扱いについて
【事前学習】熱力学について復習してくること （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】高橋博樹 【授業形態】対面授業 |
| 5 |
超伝導の基礎 マックスウェルの方程式から導かれるロンドン理論について
【事前学習】電磁気学（マックスウェル方程式）について復習してくること （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】高橋博樹 【授業形態】対面授業 |
| 6 |
超伝導の電子状態
【事前学習】電子のバンド理論について復習しておく （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】高橋博樹 【授業形態】対面授業 |
| 7 |
様々な超伝導体について（特に開発指針）
【事前学習】これまでに発見された超伝導について調べておく （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】高橋博樹 【授業形態】対面授業 |
| 8 |
様々な超伝導体について（特に高温超伝導体）
【事前学習】高温超伝導にはどのような物質があるのか調べてくる （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】高橋博樹 【授業形態】対面授業 |
| 9 |
重い電子系物質とは
【事前学習】ｆ電子とは何か確認しておく （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】上床美也 【授業形態】対面授業 |
| 10 |
重い電子系の超伝導 希土類合金・化合物
【事前学習】前回の講義を復習してくること （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】上床美也 【授業形態】対面授業 |
| 11 |
重い電子系の超伝導 最新の研究
【事前学習】前回の講義を復習してくること （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】上床美也 【授業形態】対面授業 |
| 12 |
有機伝導体について 物質の分類
【事前学習】有機物質の伝導体にどんなものがあるか調べる （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】上床美也 【授業形態】対面授業 |
| 13 |
有機伝導体について 物理的性質
【事前学習】前回の講義を復習してくる （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】上床美也 【授業形態】対面授業 |
| 14 |
有機超伝導と圧力効果1 メカニズム
【事前学習】前回の講義を復習してくる （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】上床美也 【授業形態】対面授業 |
| 15 |
有機超伝導と圧力効果2 最新の研究
【事前学習】これまでの講義を一通り振り返る （2時間） 【事後学習】学修した内容を整理する （2時間） 【担当教員】上床美也 【授業形態】対面授業 |
| その他 | |
|---|---|
| 教科書 | なし |
| 参考書 | 授業中に指示する |
| 成績評価の方法及び基準 | レポート(60%)、授業参画度:発言とディスカッションによる(40%) 成績は、授業参画度やレポート等で評価します。正当な理由があって授業に参加できない場合は、追加のレポート課題の提出で評価する。 |
| オフィスアワー | 授業終了後1時間、オンラインで質問を受け付けます。 |