授業スケジュール

• 第1回 金属電子論：金属状態


• 第2回 金属電子論：金属状態


• 第3回 フェルミ面の観測：実験


• 第4回 超伝導状態：超伝導の簡単な考察


• 第5回 超伝導のGinzburg-Landau (GL) 理論1


• 第6回 超伝導のGinzburg-Landau (GL) 理論2


• 第7回 超伝導のBardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) 理論1


• 第8回 超伝導のBardeen-Cooper-Schrieffer (BCS) 理論2

各回の授業体制
この講義の前半は，有賀哲也教授が金属電子論の基礎を講義し，後半の8回を吉村一良教授が超伝導理論を中心に講義する．バンド理論や超伝導理論の基礎を理解するため，講義ノートの中の基本的な問題の演習を行いながら講義を進める．

 

授業内容

＜＜金属電子論＞＞
1. 電子・電子相互作用
2. 電子・格子相互作用
3. 格子系の運動
＜バンド理論（電子と格子の相互作用）＞
＜Nearly Free Electron Model＞
＜実際のバンド計算＞
＜狭いdバンドの簡単な例＞

＜＜フェルミ面の観測＞＞
＜電子比熱＞
＜Pauli常磁性磁化率＞
＜磁場内の電子の運動＞

＜＜超伝導状態＞＞
＜超伝導の簡単な考察＞
1. 磁束量子
2. 完全反磁性：マイスナー効果
3. 完全導体？

＜＜固体電子論（超伝導）＞＞
1．超伝導のGinzburg-Landau理論
＜相転移現象論である自由エネルギーのLandau展開に基づく理論＞
＜磁場下での自由エネルギーのLandau展開＞
＜ゲージ変換，ゲージ不変性＞
＜平衡状態＞：GL方程式
＜コヒーレンス長ξ ＞
＜磁場侵入長λ ＞
＜GLパラメータ＞
＜第二（上部）臨界磁場＞：第二種超伝導体
2. 超伝導のBCS (Bardeen, Cooper, Schrieffer) 理論
＜電子対凝縮，Bose-Einstein凝縮＞
＜Bose粒子系の量子力学＞
＜電子対＞:クーパーペア
＜超伝導状態＞：BCS状態
＜ギャップ方程式＞：超伝導ギャップ
＜平均場近似＞：ボゴリューボフ変換

[課題]
講義ノート中の演習問題を全て解くことを課題とする．

[試験]
超伝導に関する最近の原著論文を読んで解説をレポートすることを試験問題とする．

[評価方法]
課題レポートによる評価．

1. 岩波講座 現代物理学の基礎「物性1, 2」
2. 「金属と非金属の物理」, N. F. モット，丸善 (1997)．
3. 「非化学量論的金属化合物」，小菅皓二, 丸善 (1975) pp.233-276.
4. 「無機ファイン材料の化学」，中西・板東編，三共出版．
5. 「固体物理学入門（上），（下）」，キッテル，丸善．
6. 「固体物理の基礎１（上）（下）２（上）（下）」アシュクロフト・マーミン， 吉岡書店．
7. 「凝縮系物理の基礎概念」 P. W. アンダーソン，吉岡書店．
8. 「平衡状態図の基礎」，P. Gordon 著，平野・根本訳，丸善．
9. 丸善の固体物性シリーズ2「結晶構造」P. J. ブラウン，丸善．
10. 丸善の固体物性シリーズ4「固体の電子論」，コールズ・カップラン，丸善．
11. 丸善の固体物性シリーズ6「磁気的性質」J. クラングル，丸善．
12. 「ハリソン固体論」，丸善．
13. 「応用物性論」青木昌治，朝倉．
14. 物性物理学講座「結晶物理学」，「界面現象・格子欠陥」共立出版．
15. 「相転移と臨界現象」，スタンリー，東京図書．
16. アグネ現代金属物理シリーズ１「金属結晶の物理」，宮原監修．
17. 「磁気工学の基礎」，太田恵造，共立出版．
18. 物理学選書4「強磁性体の物理（上）」，近角聰信，裳華房
19. 「相転移の統計熱力学」，中野藤生・木村初男，朝倉．
20. 「相転移と臨界現象」，ゲプハルト・クライ，吉岡書店（1992）．
21. 「X 線回折要論」，カリティー，アグネ．
22. 「回折と散乱」，加藤範夫，朝倉．
23. 「Ｘ線結晶解析の手引き」，桜井敏雄，裳華房．
24. 「不定比化合物の化学」，小菅皓二，培風館．
25. 新物理学シリーズ9「超伝導入門」，中嶋貞雄，培風館．
26. 新物理学シリーズ18「多体問題」，高野文彦，培風館．
27. 「超伝導」，ティンカム，産業図書．
28. 「超電導入門」，ローズ-インネス，ロディリック，産業図書．
29. 岩波講座 現代の物理学17「超伝導・超流動」，恒藤敏彦，岩波．
30. 「遍歴電子系の磁性と超伝導」，川畑・安岡編，裳華房．
31. 「超伝導体の化学と物理」，小菅皓二他，三共出版．
32. 「金属電子論」，近藤淳，裳華房．
33. 「物質の磁性」，共立出版．
34. 「磁性の理論」永宮健夫，吉岡書店（1987）．
35. 「磁性理論の進歩」守谷・金森編，裳華房．
36. 新物理学シリーズ7「磁性」金森順次郎，培風館．
37. 「磁性」，芳田奎，岩波．
38. 「磁性」，伴野雄三，三省堂．
39. 岩波講座 現代の物理学16「電子相関」山田耕作，岩波．
40. 「固体の電子論」，斯波弘之，丸善（1992）．
41. パリティー物理学シリーズ「電子相関」，川畑有郷，丸善（1992）．
42. 岩波講座 現代の物理学7「固体-構造と物性」，金森・米沢・川村・寺倉， 岩波（1994）．
43. 物理学選書23「重い電子系の物理」，上田・大貫，裳華房（1998）．
44. 「化合物磁性 局在スピン系，遍歴電子系」，安達健五，裳華房．
45. 講義ノート「遍歴電子磁性体におけるスピンのゆらぎ」，高橋慶紀，物性研 究，75 (2000) pp1-38．
46. 物理学最前線8「遍歴電子磁性体-核磁気共鳴でながめたスピンのゆらぎ」安 岡弘志，培風館．
47. 「磁気共鳴の原理」C. P. スリクター，シュプリンガー・フェアラーク（1998）．
48. 「核の磁性（上），（下）」，アブラガム，吉岡書店．
49. 「核磁気共鳴の基礎」，益田佳賀，丸善
50. 「ラーベス相化合物Y(Co1-xAlx)2 の弱い強磁性」，吉村一良，日本物理学会誌, 42 (1987) 994-999.
51. 「磁性体および超伝導体におけるスピンのゆらぎと相転移」，吉村一良，日 本金属学会誌, 29 (1990) 981-989.
52. 「核磁気共鳴で見た物性研究」，吉村一良，物性研究, 64 (1995) 617-630.
53. 「はじめに：低次元量子スピン系の特集にあたって」，吉村一良，物性研究, 74 (2000) 321-330.