〔教　授　要　目〕

17025

多体系の量子力学 （Quantum Mechanics of Many-body Systems）

前学期　 2−0−0　　斎藤　　晋　教授

本講義では，学部で学んだ量子力学を基礎知識として，相互作用のある多体系の量子力学問題に対する基本的な取り扱い手法およびその適用例を学ぶ。主な項目は，下記の通りである。

○第２量子化と場の演算子　○フェルミ流体理論と準粒子　○グリーン関数入門　○多体物理系への応用　○遮蔽と有効相互作用　○密度汎関数法

17002

統計物理学 （Advanced Statistical Physics）

後学期　 2−0−0　　椎野　正壽　准教授

平衡および非平衡統計物理学に関する以下の各項目を教授する。

1. 相転移と臨界現象（実験事実と序論）

2．平均場理論（平均場理論の導入，臨界指数，ランダウ理論，無限レンジ模型，相関関数，動的臨界現象，適用限界評価）

3. くりこみ群とスケーリング（スケールと変換と固定点，固定点付近の流れと普遍性，スケーリング則とその応用）

4. くりこみ群の実際（1次元イジング模型，２次元以上の実空間くりこみ，ガウス模型とε展開）

5. コスタリッツ・サウレス転移（パイエルスの議論，下部臨界次元，マーミン・ワグナーの定理，KT転移，渦対のエネルギー，くりこみ群）

6. 非平衡統計力学入門（局所平衡と流体力学方程式，ボルツマン方程式と階層性，時間相関と確率過程，線形応答理論，散逸構造，カオス）

17003

固体電子論 （Electron Theory of Solids）

前学期　 2−0−0　　安藤　恒也　教授

講義目的：固体の示すさまざまな性質が，量子力学と統計力学を基礎としてどのように理解されるかを講義する。前半では，主に，自由電子模型と原子の有効ポテンシャルである擬ポテンシャルをもとに，金属から半導体までその電子状態や格子振動が統一的に理解されることを講義する。後半では，主に，電子格子相互作用や電子間相互作用の効果が電子状態に及ぼす影響について講義する。

講義内容

1. 自由電子模型（電子ガス，誘電関数，励起スペクトル，遮蔽効果，格子振動とKohn異常）

2. 固体の電子状態（周期ポテンシャル中を運動する電子，エネルギー帯，有効ポテンシャル）

3. 単純金属（原子球半径，バンド構造によるエネルギー，バンドギャップの効果）

4. 半導体の電子状態（原子軌道法，自由電子近似）

5. 電子格子相互作用（フォノン，音響型フォノンとの相互作用，金属での電子格子相互作用，電子間有効相互作用とクーパーの不安定性，ポーラロン）

成績評価：数回のレポート

17004

結晶物理学 （Crystal Physics）

後学期　 2−0−0　　高柳　邦夫　教授

結晶の物理学に関して，以下の各項目を教授する。

1. 結晶学の基礎（結晶形態，ステレオ投影，対称の要素，１・２・３次元結晶）

2. 点群（群の定義，回転対称操作，点群）

3. 空間格子と逆格子（結晶軸と格子面，逆格子，結晶系，ブラベー格子）

4. 空間群（らせん軸と映進面，空間群の記号，International Tableの活用法）

5. 結晶構造（金属，半導体，絶縁体の原子間結合の性質と構造，イオン半径fcc, bcc, hcp構造，fcc格子をもつ構造，複雑な結晶構造（準結晶，変調構造））

6. 結晶の対称性と物理的性質（物理量のテンソル表現，点群操作の変換則，ノイマンの原理，ベクトル量，２階テンソル，３階テンソル）

7. 原子散乱因子と結晶構造因子（回折の運動学的理論，ブラッグ反射と逆格子，結晶対称性と消滅則）

8. 物質構造へのフーリエ解析の応用（フーリエ変換の性質，自己相関関数，乱れた構造，ゆらぎ，動的構造因子）

9. 結晶構造を見る（いろいろな回折法と顕微法の原理と実際）

17006

低温物理学 （Low Temperature Physics）

前学期　 2−0−0　　奥田　雄一　教授

極低温環境では，量子力学が目で見える形で現れる物理現象が観測される。超流動，超伝導，量子輸送現象について，実験を多くとりあげ，基礎的事項を解説する。

0. はじめに　低温物理学研究の意味

1. 超流動

　(1) ヘリウム（³He, ⁴He）の基本的な性質：量子液体　(2) Bose-Einstein凝縮　(3) 超流動 ⁴He：簡単な超流動の現象論的な説明（超流体の運動）超流動ヘリウムの素励起，第２音波

2. 超伝導

　(1) 超伝導の基本的な性質　(2) 現象論的な説明：ロンドン方程式，磁束の量子化　(3) ジョゼフソン効果とその応用　(4) GL理論　(5) BCS理論　(6) いろいろな超伝導体

17026

光と物質 I （Light and Matter I）

前学期　 1−0−0　　上妻　幹男　准教授

光と物質の相互作用により生じる物理現象について，以下の各項目に沿って教授する。

第一部）原子の構造

水素原子，アルカリ原子，２電子系原子，電場・磁場に対する原子の応答，コヒーレントな輻射場に対する原子の応答（ラビ振動の半古典論），対称性と選択則

第二部）光の量子論

電磁場の量子化，コヒーレント状態とスクイーズド状態，ジェインズ−カミングス模型，ドレスト状態，自然放出のワイスコップ−ウィグナー理論，ラムシフト，協力現象

17027

光と物質 II （Light and Matter II）

後学期　 1−0−0　　○金森　英人　准教授・南　不二雄　教授

光と物質 Iに引き続き，以下の各項目を教授する。

第三部）分子の角運動量と対称性に関する量子論

２原子分子の電子・振動・回転状態，電子スピンを含む２原子分子の微細状態，多原子分子の対称性と群論，多原子分子の電子状態，多原子分子の振動状態，多原子分子の回転状態，分子と光の相互作用

第四部）固体の光学応答

固体の光学定数，分散関係とその応用，半導体の吸収過程

17011

磁性体の物理 （Physics of Magnetism and Magnetic Materials）

前学期　 1−0−0 　　田中　秀数　教授

磁性体の物理学に関して，以下の各項目を教授する。

1. 磁性原子（イオン）の電子状態

2. 磁気相互作用

3. 相転移と磁気構造

4. 磁気励起

5. 磁性研究の実験手法

6. フラストレーションのある磁性体，低次元磁性体，量子スピン系

成績評価は出席点とレポートの点数で行う。

17012

ソフトマターの物理 （Physics of Soft Matters）

後学期　 1−0−0　　江間　健司　准教授

ソフトマターの物理学に関して，以下の各項目を教授する。

1. ソフトマターとは何か（全体の概観）

2. 液晶（代表的な相，Maier-Saupe理論，Landau-de Gennes理論，臨界現象）

3. 両親媒性分子系（リン脂質二重層膜の相転移）

4. その他のソフトマター（ゲル，タンパク質，マイクロエマルジョン等）

17019

物理学アカデミックライティング （Academic Writing in Physics）

前学期　 2−0−0　　未　　　定

研究成果を英語で論文発表するための技術を習得する。

16022

物理学アカデミックプレゼンテーション （Academic Presentation in Physics）

後学期　 2−0−0　　未　　　定

研究成果を英語を用いて口頭発表・討論するための技術を学ぶ。

基礎物理学専攻の教授要目を参照のこと。

96010

表面科学入門 （Introduction to Surface Science）

前学期　 2−0−0　　高柳　邦夫　教授

材料物理科学専攻の教授要目を参照のこと。

17020，17021，17022，17023

英語理学講義（物性物理） 1，2，3，4 （Science in English (Condensed Matter Physics)I,II,III,IV）

前後学期　 1−0−0　　未　　　定

外国人講師が英語で物理の講義を行う。内容については広く物理分野から講師が世話人と協議の上，設定する。講義は集中講義形式として適宜開講する。講義により，英語でのコミュニケーション能力の向上を図る。

17013，17015，17017

物性物理学の進展第一，三，五 （Recent Progress in Condensed Matter Physics I,III,V）

前後学期　 1−0−0　　未　　　定

各教員が，それぞれ専攻する分野の最新のトピックスに関して講義するもので，随時開講するものである。

17014，17016，17018

物性物理学の進展第二，四，六 （Recent Progress in Condensed Matter Physics II,IV,VI）

前後学期　 1−0−0　　未　　　定

各教員がそれぞれ専攻する分野の最新のトピックスに関して講義するもので，随時開講するものである。

（Exercise in Condensed Matter Physics and Statistical Mechanics I−IV）

指導教員の研究室で行われている研究に参加するための準備の段階として適当なテ−マについて討論や計算などを行う。また必要に応じて輪講を行う。

				松下　道雄　助教授 田中　秀数　准教授 山本　直紀　准教授 西田　信彦　教　授 江間　健司　准教授 高柳　邦夫　教　授 大熊　　哲　准教授 平山　博之　准教授 宗方比呂夫　教　授	金森　英人　准教授 吉野　淳二　教　授 上妻　幹男　准教授 南　不二雄　教　授 奥田　雄一　教　授 井澤　公一　 准教授 河野　公俊　教　授 藤澤　利正　准教授 橋詰　富博　教　授
物性物理学実験　第一	前学期	0−0−2				17761
同　　　　　　　第二	後学期	0−0−2				17762
同　　　　　　　第三	前学期	0−0−2				17763
同　　　　　　　第四	後学期	0−0−2				17764

（Laboratory Works in Material Physics I−IV）

指導教員の研究室で行われている物性物理に関する研究実験に参加，あるいは必要に応じて行われる特別な実験を行う。

（Seminars in Physics I−IV）

各教員の研究室で行われている輪講に参加し，専攻分野に関する原著論文等の紹介を行い，論文理解力の養成，語学の習熟，講演における表現方法および討論の訓練をすることを目的とする。

いずれも博士後期課程の学科目であり，定められた期間に履修すべきものとする。内容は，博士後期課程相当の高い程度の輪講等により成るものである。

17501，17502，17503，17504，17505，17506

物性物理学特論第一〜六 （Special Topics in Solid State Physics I〜VI） 西暦偶数年度開講

前後学期　 1〜2　　未　　　定

物性物理学の分野におけるトピックス的な諸問題について解説する。非常勤講師に担当を依頼するのを通例とする。

17507，17508，17509，17510，17511，17512

物性物理学特論第七〜十二 （Special Topics in Solid State Physics VII〜XII） 西暦奇数年度開講

前後学期　 1〜2　　未　　定

物性物理学の分野におけるトピックス的な諸問題について解説する。非常勤講師に担当を依頼するのを通例とする。

17028

研究企画演習 II （Exercises in Planning Research Projects II）

後学期　 0−1−0　　南　不二雄　教授・長谷川　敦司　講師

研究の企画の方法について学ぶ。特に，大学院を修了後どのような組織においてテーマを選び，どのような研究を遂行するのか，実例を通して学習することにより，研究の企画力を高めることを目指す。