Numbering Code	G-SCI21 52504 LJ57	Year/Term	2022 ・ Intensive, year-round
Number of Credits	1	Course Type	Lecture
Target Year	Master's students	Target Student
Language	Japanese	Day/Period	Intensive
Instructor name	TANAKA YUKIO (Part-time Lecturer) SATO MASATOSHI (Yukawa Institute for Theoretical Physics Professor)
Outline and Purpose of the Course	本講義は、超伝導接合における基礎的な現象であるトンネル効果、ジョセフソン効果、近接効果の理論を量子統計力学に基づいて解説する。超伝導体においては，2 個の電子がクーパー対と呼ばれる電子対を形成するが，このクーパー対の作るペアポテンシャルにより，超伝導体に入射した電子がホールとして反射するアンドレーエフ反射という過程が存在する[1]. 講義ではアンドレーエフ反射の作り出すアンドレーエフ束縛状態の物理を、電子対の対称性と超伝導体のハミルトニアンの持つ数理構造から明らかにし界面現象の理解を深める。後半では、トポロジカルに保護されたエッジ状態(表面アンドレーエフ束縛状態)を有する「トポロジカル超伝導」の基礎について解説する。
Course Goals	ボゴリューボフ・ドジャン方程式などの基礎的な理論からアンドレーエフ束縛状態の導出過程を理解する。異方的超伝導体の基礎的性質を学び、表面アンドレーエフ束縛状態について理解する。またトンネル効果、ジョセフソン効果、近接効果といった超伝導界面における基礎的現象の理解を深める。さらにトポロジカル超伝導の基礎を学んで最近の発展を理解する。
Schedule and Contents	1 量子統計力学の復習 2 超伝導の基礎理論 BCS理論 3 異方的超伝導の基礎 4 ボゴリューボフ・ドジャン方程式とアンドレーエフ反射 5 アンドレーエフ反射とトンネル効果 6 異方的超伝導体における表面アンドレーエフ束縛状態とトンネル現象 7 スピン自由度とトンネル効果の理論 8 超伝導対称性の理論 9 準古典近似（アイレンベルガー方程式とウサデル方程式） 10 表面アンドレーエフ束縛状態とトポロジカル不変量 11 マヨラナフェルミオン 12 トポロジカル超伝導の人工設計 13 トポロジカル物質とトポロジカル超伝導 14 マヨラナフェルミオンを超えて
Course Requirements	統計力学、量子力学の履修経験があり、量子統計力学の基礎があることが望ましいです。
Study outside of Class (preparation and review)	特になし
Textbooks	Textbooks/References	超伝導接合の物理, , (名古屋大学出版会)