科目名[英文名]
超伝導工学   [Advanced Superconductivity]
区分	前期課程科目	選択必修		単位数	2
対象学科等		対象年次	～	開講時期	3学期
授業形態	3学期	時間割番号	1060410
責任教員 [ローマ字表記]
内藤 方夫   [NAITO Michio]
所属	工学府	研究室		メールアドレス

概要

【目的】超伝導現象の理解および超伝導発現の基礎的理解を目的とする。 【概要】「超伝導」は、導体の電気抵抗が低温で消失する現象である。超伝導現象がカマリーン・オンネスによって初めて発見された1911年から、バーディーン・クーパー・シュリーファー（BCS）理論によって微視的な機構が解明される1957年までに、ほぼ50年の年月を要している。この歴史からも推測されるように、超伝導現象の真髄ともいうべき「ＢＣＳ状態」は、理解が容易ではない。ＢＣＳ状態の理解を難しくしているのは、第２量子化表示を用いた量子力学が必要であることばかりでなく、「巨視的波動関数」という実感しにくい量を取り扱わなければならないところにある。「超伝導工学」では、超伝導という現象の基礎を大まかに把握するとともに、ＢＣＳ状態の本質を理解することを目的とする。

到達基準

以下の２つの超伝導理論の基礎的理解を到達基準に設定する。 （１）超伝導の現象論であるギンツブルグ・ランダウ理論 （２）超伝導の微視的理論であるBCS理論

授業内容

第1回　超伝導現象とは 第2回　超伝導体の熱力学－臨界磁場 第3回　ランダウの二次相転移の理論 第4回　揺らぎと相関 第5回ギンツブルグ･ランダウ方程式 課題１回目 第6回　格子振動とフォノン 第7回　生成・消滅演算子 第8回　多電子系と電子波 第9回　電子－格子相互作用 第10回　CooperペアリングとBCS理論 課題２回目 第11回　ボース粒子（統計）とフェルミ粒子（統計） 第12回　ボース・アインシュタイン凝縮 第13回　粒子と波動 第14回　巨視的量子効果とコヒーレンス 第15回　超流動は何故起こる 期末試験

履修条件・関連項目

学部専門科目　量子力学(I)・(II)、熱統計力学

テキスト・教科書

プリントを使用する。

参考書

参考書 キッテル「固体物理学入門」１２章 キッテル「熱物理学」７章、１０章、１２章 進んだ専門書 理論 M. Tinkham, “Introduction to superconductivity (2nd ed.)”, (McGraw-Hill, 1996,　邦訳有). 中嶋貞雄, 「超伝導入門(新物理学シリーズ 9) 」,（培風館, 1971）. 材料 伊原英雄, 戸叶一正, 「超伝導材料（材料テクノロジー19）」, （東京大学出版会, 1987）.

成績評価の方法

課題２５点ｘ２、期末試験５０点

教員から一言

キーワード

超伝導、電子格子相互作用、クーパーペア、ボース凝縮

オフィスアワー

木曜日10:30〜12:00

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2019/03/28 9:28:01