3 物性物理学専攻
講義の科目は，いずれの分野に進むにしても基本的な知識として重要なものを授業内容としている。各自の分野に直結するものに履修の重点が置かれるのは当然であるが，修士課程においては特になるべく広い知識を修得するよう努力することが望ましい。また，聴講する講義の選択に当たっては，指導教員の指示を受けられたい。
授業科目 |
単位 |
担当教員 |
学期 |
備 考 |
多体系の量子力学 |
2－0－0 |
斎 藤 |
前 |
|
統計物理学 |
2－0－0 |
椎 野 |
後 |
|
固体電子論 |
2－0－0 |
安 藤 |
前 |
|
結晶物理学 |
2－0－0 |
高 柳 |
後 |
|
低温物理学 |
2－0－0 |
大 熊 |
前 |
|
光と物質Ⅰ |
1－0－0 |
上 妻 |
前 |
|
光と物質Ⅱ |
1－0－0 |
金森・松下 |
後 |
|
磁性体の物理 |
1－0－0 |
田 中 |
前 |
|
ソフトマターの物理 |
1－0－0 |
江 間 |
後 |
|
物理学アカデミックライティング |
2－0－0 |
未 定 |
前 |
非常勤講師 |
物理学アカデミックプレゼンテーション |
2－0－0 |
未定 |
後 |
(注)5)参照 |
表面科学入門 |
2－0－0 |
高 柳 |
前 |
(注)5)参照 |
英語理学講義（物性物理） Ⅰ |
1－0－0 |
未 定 |
前後 |
英語開講 |
同 Ⅱ |
1－0－0 |
未 定 |
前後 |
〃 |
同 Ⅲ |
1－0－0 |
未 定 |
前後 |
〃 |
同 Ⅳ |
1－0－0 |
未 定 |
前後 |
〃 |
物性物理学の進展 第一 |
1－0－0 |
未 定 |
前後 |
|
同 第二 |
1－0－0 |
未 定 |
前後 |
|
同 第三 |
1－0－0 |
未 定 |
前後 |
|
同 第四 |
1－0－0 |
未 定 |
前後 |
|
同 第五 |
1－0－0 |
未 定 |
前後 |
|
同 第六 |
1－0－0 |
未 定 |
前後 |
|
物性物理学演習 第一 |
0－2－0 |
各 教 員 |
前 |
(注)3)参照 |
同 第二 |
0－2－0 |
〃 |
後 |
〃 |
同 第三 |
0－2－0 |
〃 |
前 |
〃 |
同 第四 |
0－2－0 |
〃 |
後 |
〃 |
物性物理学実験 第一 |
0－0－2 |
〃 |
前 |
〃 |
同 第二 |
0－0－2 |
〃 |
後 |
〃 |
同 第三 |
0－0－2 |
〃 |
前 |
〃 |
同 第四 |
0－0－2 |
〃 |
後 |
〃 |
○＋物性物理学講究 第一 |
1 |
指導教員 |
前 |
修士課程(1) (注)1)，2)参照 |
○＋同 第二 |
1 |
〃 |
後 |
同(1) 〃 |
○同 第三 |
1 |
〃 |
前 |
同(2) (注)1)参照 |
○同 第四 |
1 |
〃 |
後 |
同(2) 〃 |
○物性物理学講究 第五 |
2 |
〃 |
前 |
博士後期課程(1) 〃 |
○同 第六 |
2 |
〃 |
後 |
同(1) 〃 |
○同 第七 |
2 |
〃 |
前 |
同(2) 〃 |
○同 第八 |
2 |
〃 |
後 |
同(2) 〃 |
○同 第九 |
2 |
〃 |
前 |
同(3) 〃 |
○同 第十 |
2 |
〃 |
後 |
同(3) 〃 |
物性物理学特論 第一 |
1～2 |
未 定 |
前後 |
E |
同 第二 |
1～2 |
〃 |
前後 |
E |
同 第三 |
1～2 |
〃 |
前後 |
E |
同 第四 |
1～2 |
〃 |
前後 |
E |
同 第五 |
1～2 |
〃 |
前後 |
E |
同 第六 |
1～2 |
〃 |
前後 |
E |
同 第七 |
1～2 |
〃 |
前後 |
O |
同 第八 |
1～2 |
〃 |
前後 |
O |
同 第九 |
1～2 |
〃 |
前後 |
O |
同 第十 |
1～2 |
〃 |
前後 |
O |
同 第十一 |
1～2 |
〃 |
前後 |
O |
同 第十二 |
1～2 |
〃 |
前後 |
O |
研究企画演習Ⅲ |
0－1－0 |
南・長谷川 |
後 |
|
(注) |
1) |
○印を付してある授業科目は，必ず履修しておかなければならない授業科目である。また備考欄の(1)，(2)，(3)は，履修年次を示す。 |
2) |
＋印を付してある授業科目は，国際コミュニケーション科目に振替えることができる。 |
|
3) |
付表の授業科目については，その中から各自の指導教員が担当するものを，同表に示してある履修課程・年次等において必ず履修しなければならない。 |
|
4) |
備考欄中Eは，西暦年の偶数年度に開講するもの。Oは，同じく奇数年度に開講するもの，何も書いていないものは，毎年開講の授業科目である。 |
|
5) |
本授業科目は，他の専攻において開設されている開講科目であるが，本専攻の授業科目として取り扱うものである。従って，本専攻の学生が該当授業科目を履修し単位を取得した場合は，自専攻の単位として算入する。 |
付表
授業科目 |
担当教員 |
履修課程 |
履修年次 |
備考 |
物性物理学演習 第一 |
西森，斎藤(晋)，安藤，椎野(正)，村上 |
修士課程 |
1年次 |
|
同 第二 |
〃 |
〃 |
|
|
同 第三 |
〃 |
2年次 |
|
|
同 第四 |
〃 |
〃 |
|
|
物性物理学実験 第一 |
田中(秀)，西田(信)，山本(直)，南，奥田，松下，金森，江間，大熊， 吉野(淳)，上妻，高柳，井澤，平山，宗片，河野，藤澤，橋詰 |
修士課程 |
1年次 |
|
同 第二 |
〃 |
〃 |
|
|
同 第三 |
〃 |
2年次 |
|
|
同 第四 |
〃 |
〃 |
|
〔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。
- 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）
- 点群（群の定義，回転対称操作，点群）
- 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）
- 空間群（らせん軸と映進面，空間群の記号，International Tableの活用法）
- 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））
- 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）
- 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）
- 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）
- 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 大熊 哲 准教授
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・松下 道雄 准教授
光と物質Ⅰに引き続き，以下の各項目を教授する。
第三部）分子の角運動量の量子論
2原子分子の電子・振動・回転状態，電子スピンを含む2原子分子の微細構造，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
光ブロッホ方程式，固体中の光パルスの伝播，吸収の飽和とホールバーニング
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。
- 磁性原子（イオン）の電子状態
- 磁気相互作用
- 相転移と磁気構造
- 磁気励起
- 磁性研究の実験手法
- 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。
- ソフトマターとは何か（全体の概観）
- 液晶（代表的な相，Maier-Saupe理論，Landau-de Gennes理論，臨界現象）
- 両親媒性分子系（リン脂質二重層膜の相転移）
- 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。
物性物理学演習 第一 |
前学期 |
0－2－0 |
|
西森 秀稔 教 授 斎藤 晋 教 授 村上 修一 准教授 |
椎野 正壽 准教授 安藤 恒也 教 授
|
17751 |
同 第二 |
後学期 |
0－2－0 |
17752 |
|||
同 第三 |
前学期 |
0－2－0 |
17753 |
|||
同 第四 |
後学期 |
0－2－0 |
17754 |
（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。
物性物理学講究 第一 |
前学期 |
1単位 |
|
指導教員 |
17701 |
|
同 第二 |
後学期 |
1単位 |
17702 |
|||
同 第三 |
前学期 |
1単位 |
17703 |
|||
同 第四 |
後学期 |
1単位 |
17704 |
（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。
物性物理学講究 第五 |
前学期 |
2単位 |
|
指導教員 |
17801 |
|
同 第六 |
後学期 |
2単位 |
17802 |
|||
同 第七 |
前学期 |
2単位 |
17803 |
|||
同 第八 |
後学期 |
2単位 |
17804 |
|||
同 第九 |
前学期 |
2単位 |
17805 |
|||
同 第十 |
後学期 |
2単位 |
17806 |
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。
17029
研究企画演習Ⅲ（Exercises in Planning Research Projects Ⅲ）
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。
物理COE特別コース（量子ナノ物理学）
授 業 科 目 |
単 位 |
担当教員 |
学期 |
備 考 |
COE量子ナノ物理学の進展 第七 |
1－0－0 |
藤澤 利正 |
前 |
(注) 1) 参照 |
COE量子ナノ物理学の進展 第八 |
1－0－0 |
小林 潔 |
後 |
同上 |
COE量子ナノ物理学各論 第七 |
1－0－0 |
河合 誠之寺澤 敏夫 |
前 |
(注) 2) 参照 |
COE量子ナノ物理学各論 第八 |
1－0－0 |
坂井 典佑 |
後 |
同上 |
COE量子ナノ物理学特論 第十八 |
1－0－0 |
齊藤 英治 |
前 |
(注) 1) 参照 |
COE量子ナノ物理学特論 第十九 |
1－0－0 |
岡本 洋 |
後 |
同上 |
COE量子ナノ物理学特別講義 第十七 |
1－0－0 |
小松原 健 |
前 |
(注) 2) 参照 |
COE量子ナノ物理学特別講義 第十八 |
1－0－0 |
未 定 |
後 |
同上 |
COE量子ナノ物理学コロキウム 第四 |
0－1－0 |
各 教 員 |
後 |
(注) 1) 参照 |
COE量子ナノ物理学アカデミックライティング |
2－0－0 |
荻野 克美 |
前 |
同上 |
COE量子ナノ物理学アカデミックプレゼンテーション |
2－0－0 |
未 定 |
後 |
(注) 2) 参照 |
COE量子ナノ物理学連続講義 A |
1－0－0 |
小林 潔 江間 健司 大熊 哲 西森 秀稔 山本 直紀 柴田 利明 中村 隆司 |
前 |
(注) 1) 参照 |
COE量子ナノ物理学連続講義 B |
1－0－0 |
小林 潔 |
後 |
(注) 2) 参照 |
(注) |
1) |
本授業科目は物性物理学専攻で開設されている科目であるが，本コースの授業科目として取り扱うものである。従って，本コースの学生が当該授業科目を履修し単位を取得した場合は本コースの単位として参入する。 |
2) |
本授業科目は基礎物理学専攻で開設されている科目であるが，本コースの授業科目として取り扱うものである。従って，本コースの学生が当該授業科目を履修し単位を取得した場合は本コースの単位として算入する。 |
〔教 授 要 目〕
17132，17133
COE量子ナノ物理学の進展第七～第八（COE Recent Progress in Nano-scale Quantum Physics Ⅶ－Ⅷ）
前学期または後学期 1－0－0 藤澤 利正 准教授／小林 潔 教授
量子ナノ物理学分野におけるトピックス的な諸問題について解説する。
16129，16130
COE量子ナノ物理学各論第七～第八（COE Selected Topics in Nano-scale Quantum Physics Ⅶ－Ⅷ）
前学期または後学期 1－0－0 河合 誠之 教授・寺澤 敏夫 教授／
坂井 典佑 教授・白水 徹也 准教授
量子ナノ物理学分野におけるトピックス的な諸問題について解説する。
17129，17130
COE量子ナノ物理学特論第十八～第十九（COE Special Topics in Nano-scale Quantum Physics ⅩⅧ－ⅩⅨ）
前学期または後学期 1－0－0 齊藤 英治・岡本 洋
非常勤講師によって量子ナノ物理学分野における最先端の研究成果を講ずる。
16126，16127
COE量子ナノ物理学特別講義第十七～第十八（COE Special Lecture in Nano-scale Quantum Physics ⅩⅦ－ⅩⅧ）
前学期または後学期 1－0－0 小松原 健・未 定
非常勤講師によって量子ナノ物理学分野における最先端の研究成果を講ずる。
17134
COE量子ナノ物理学コロキウム第四（COE Colloquium in Nano-scale Quantum Physics Ⅳ）
後学期 0－1－0 各 教 員
量子ナノ物理学およびその基礎と発展型分野の研究成果を学生が互いに発表し議論する。
17116
COE量子ナノ物理学アカデミックライティング（COE Academic Writing in Nano-scale Quantum Physics）
前学期 2－0－0 荻野 克美 講師
研究成果を英語で論文発表するための技術を習得する。
16113
COE量子ナノ物理学アカデミックプレゼンテーション（COE Academic Presentation in Nano-scale Quantum 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。
17121，16115
COE量子ナノ物理学連続講義A～B（COE Omnibus Lectures in Nano-scale Quantum Physics A～B）
前学期または後学期 1－0－0 小林 潔 教授・江間 健司 准教授・大熊 哲 准教授・
西森 秀稔 教授・山本 直紀 准教授・柴田 利明 教授・
中村 隆司 准教授/小林 潔 教授
オムニバス形式で量子ナノ物理学に関連する最先端の研究分野を紹介し，その基礎的な問題を解説する。