Low-Temperature Science A

Numbering Code U-LAS12 20012 LJ57 Year/Term 2021 ・ First semester
Number of Credits 2 Course Type Lecture
Target Year All students Target Student For all majors
Language Japanese Day/Period Thu.4
Instructor name ISHIDA KENJI (Graduate School of Science Professor)
SASAKI YUTAKA (Graduate School of Science Professor)
YANASE YOICHI (Graduate School of Science Professor)
TAKAHASHI YOSHIROU (Institute for Liberal Arts and Sciences Professor)
Outline and Purpose of the Course 低温研究の発展にともない、「低温」は理学はもとより広く工学・医学・農学などの分野に応用され、多くの最先端技術の基礎となっている。この講義の内容は、
1. 低温・温度とは、
2. 低温生成と低温研究の意義、
3. 粒子の量子性、
4. 金属中の電子の様子、
5. 超伝導現象とその発現機構
6. 超伝導の応用と最近の研究について
7. 量子粒子としてのヘリウム、
8. 冷却気体の凝縮状態    
などを扱い、各分野の専門の教員ができるだけわかりやすく説明する。
理科系学生(高校で物理・化学履修者)を対象にしているが、物理を履修していない学生や文科系の学生も歓迎する。
基礎研究の面白さに触れてもらうための入門的基礎講義であり、低温物理の基礎から最先端の内容まで紹介する。
Course Goals 各教員から出されるレポートを作成することより、自身で必要な情報を調べ、その内容を簡潔にまとめる能力を養う。温度の概念や低温の知識を身につけ、低温で起こる物理現象に興味を持つ。
Schedule and Contents 低温科学の基礎や歴史的な話題から、最新の研究成果に至るまでをリレー形式の講義で平易に解説する。低温で現れる超伝導や超流動現象の紹介と、それらを理解するための量子力学を中心とした基本概念、さらにレーザー冷却した原子気体のボーズ・アインシュタイン凝縮と量子コンピュータへの応用などについて、それぞれの分野を専門とする教員が解説する。簡単な低温実験による超伝導のデモンストレーションや実験室見学も行う。
1. 低温科学と超伝導の概説   (石田)         【4週】
2. ヘリウム:量子液体と超流動 (佐々木)         【3週】
3. 量子力学と超伝導・超流動  (柳瀬)         【3週】
4. レーザー冷却とボーズ・アインシュタイン凝縮(高橋)  【3週】
5. 実験室見学                      【1週】
6. フィードバック                    【1週】
Evaluation Methods and Policy レポート試験(各教員が担当時間にレポート問題を提示する。)により成績を付ける。
Course Requirements None
Study outside of Class (preparation and review) 講義前に、関連URLから講義ノートをdownloadしておいてください。詳細は講義中にお伝えします。低温科学A、B 講義ノート( http://www.ltm.kyoto-u.ac.jp/)参照.
References, etc. なし
Related URL http://www.ltm.kyoto-u.ac.jp/lecturenote/
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