実験物理学特論 I-2

科目ナンバリング G-SCI21 52206 LJ57 開講年度・開講期 2021 ・ 後期
単位数 2 単位 授業形態 講義
配当学年 修士 対象学生
使用言語 日本語 曜時限
教員 米澤 進吾 (理学研究科 准教授)
前野 悦輝 (理学研究科 教授)
佐々木 豊 (理学研究科 教授)
石田 憲二 (理学研究科 教授)
松田 祐司 (理学研究科 教授)
笠原 裕一 (理学研究科 准教授)
松原 明 (理学研究科 准教授)
寺嶋 孝仁 (理学研究科 教授)
授業の概要・目的 「非従来型超伝導とトポロジカル超伝導」
 
超伝導は、ゼロ電気抵抗や完全反磁性など劇的な現象を引き起こし、自発的なゲージ対称性の破れを伴っていたり、巨視的な量子現象を発現したりするなど、非常に興味深い研究対象である。その中でもさらに興味深い超伝導状態として、ゲージ対称性以外の対称性の破れを伴った「非従来型超伝導」が長く研究されている。また最近では、準粒子波動関数のもつ非自明なトポロジーに着目した「トポロジカル超伝導」が注目されている。
この講義は、物理学の様々な分野の研究を志す大学院生を対象とし、超伝導の基本的性質について紹介したり非従来型超伝導やトポロジカル超伝導について入門的解説を行うことを目的とする。
到達目標 超伝導の基礎事項を理解する。また、超伝導の基礎研究において重要なトピックである「非従来型超伝導」と「トポロジカル超伝導」について、これらの概要を理解する。
授業計画と内容 以下の項目について、合計15回講義を行う。進度に応じて回数は増減する場合がある。
1. 超伝導の基本的性質(1回)
2. BCS理論(2回)
3. Ginzburg-Landau理論(1-2回)
4. 非従来型超伝導(2-3回)
5. 非従来型超伝導を示す物質(1回)
6. 物質におけるトポロジーの概要(2-3回)
7. トポロジカル超伝導の概要(2-3回)
8. トポロジカル超伝導の実験(1-2回)
履修要件 電磁気学、量子力学、量子統計などの基本的知識はある程度仮定する。また、物性物理学の基礎について予備知識があることが望ましいが、必須ではない。
授業外学習(予習・復習)等 各人の理解度に応じて各回の授業について復習・発展学習すること。
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