Special study course II(Physical Science) Q7

Numbering Code U-SCI00 45216 GJ57 Year/Term 2021 ・ Year-round
Number of Credits 12 Course Type graduation research
Target Year 4th year students or above Target Student
Language Japanese Day/Period
Instructor name SASAKI YUTAKA (Graduate School of Science Professor)
MATSUBARA AKIRA (Graduate School of Science Associate Professor)
Outline and Purpose of the Course ゼミや実験を通して,物性物理学の根幹をなす基礎現象である量子凝縮現象の理解を目指す。実験研究としては,液体ヘリウムの超流動現象や極低温度での極限測定技術の開発等,他所では体験出来ないユニークな内容を目指す。
Course Goals 極低温における物性物理学の基礎、同分野の実験研究を行う方法論を学習し、その企画、実践、考察などを通して、これまで座学で学んで来た学習姿勢を離脱して、実践する研究活動へと転化する力を身につける。
Schedule and Contents 【前期第1回】イントロダクションとゼミの準備作業
【前期第2回~第15回】絶対零度近傍においては物質を構成する粒子の量子統計性に従い,様々な基底状態を取ることが知られている。とりわけボース粒子のボース・アインシュタイン凝縮(BEC)やフェルミ粒子のBCS機構による対凝縮により達成される,超流動・超伝導状態は絶対零度近傍において物質のとるべき普遍的な姿の一つである。液体ヘリウムの超流動,金属の超伝導ならびに希薄原子気体のBECに関する現象と理論の基本的事項を包括的に理解するため、ゼミ形式で英文テキストを輪読する。
【後期第1回~第15回】絶対零度近傍での液体ヘリウムの超流動に関する実験ならびに低温実験測定技術の開発などのテーマを教員の指導の元に受講者が主体的に設定して、実験研究を進める。その進行を通して極低温度における実験研究に必要な基本的技術と実験研究の企画デザイン法を学習し,測定結果の考察に基づくフィードバックを通して実験研究を発展させる等の"自然との会話"をするスキルを身につける。
Course Requirements 電磁気学、統計力学、量子力学などの物理系基礎科目に加え、「固体物理学基礎1」、「固体物理学基礎2」を習得していることが望ましい。
Study outside of Class (preparation and review) ゼミには各人しっかりと予習した上で参加する事が必要とされる。
ゼミでは発表をするのみならず積極的に討議を行ない理解を深める事が要求される。
随時必要に応じて復習ならびに発展的学習を自発的に行い、さらに理解を深める事が推奨される。
Textbooks Textbooks/References ゼミ初日に紹介する。
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