科目ナンバー

SG-MP5-2C03

履修条件・関連科目等

量子力学、統計物理学の基礎を理解していること。

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

電子やフォノンの生成・消滅演算子を導入して、模型ハミルトニアンに基づいた物性理論を講義する。相互作用によって異なる電子状態が得られることを説明し、それぞれにおける集団励起を示す。

科目目的

物質の性質を多数の電子が決めている様子を金属、絶縁体、超伝導体や磁性体などを対象に理解する。電子はおのおのが独立に運動することができないため、量子力学や統計力学を発展させて、諸問題を扱う。

到達目標

電気の流れやすさや磁場に対する応答など物質の性質は量子力学的に振る舞う電子の多体問題で決まっている。多体問題の近似方法のひとつである、一体近似で得られる物理的描像を理解する。相互作用の強い多粒子系では、各粒子は独立に運動できず、集団的な運動をする。そのような体系における種々の素励起を学ぶ。これらを系統的に扱う方法として、量子統計力学の基礎を理解する。

授業計画と内容

およそ、下記の順序で行う。
第１回　第二量子化、素励起
第２回　電子系および格子系のハミルトニアン
第３回　ブロッホの定理、タイトバインディング近似
第４回　電子的な次元性と感受率
第５回　電荷密度波
第６回　ソリトンとフォノン
第７回　モット絶縁体
第８回　反強磁性
第９回　スピン波
第10回　超伝導と絶縁体がなぜ近いか
第11回　超伝導の発現機構：電子とフォノン
第12回　超伝導の発現機構：電子とスピン揺らぎ
第13回　熱力学関数の摂動展開
第14回　線形応答理論

授業時間外の学修の内容

その他

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

復習を毎回行って、次回までに疑問点を持ち越さないように、教員に適宜質問する。

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

課題や試験のフィードバック方法

その他

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

メールやオフィスアワーを利用して指導している。

アクティブ・ラーニングの実施内容

実施しない

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

実施しない

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

特にテキストは使用しない。参考文献は授業中に紹介する。
参考書： 石原純夫・泉田渉著「量子統計力学」（共立出版）
　　　　勝藤拓郎著「基礎から学ぶ強相関電子系―量子力学から固体物理、場の量子論まで」（内田老鶴圃）
　　　　森健彦著　「分子エレクトロニクスの基礎」（化学同人）

その他特記事項

参考URL