授業科目名 （英文名） 量子磁性材料 (Quantum magnets) 科目区分 対象学生 ※ 単位数 2.00 開講年次・ 学期 ３年次・前期 担当教員 鈴木 隆史 所属 材料・放射光工学専攻 ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所 ※ 連絡先 ※ 講義目的及び到達目標 本講義では磁性材料の基礎を理解することを目的とした講義を行う。物質の磁性を支 配するのは固体中の電子スピンや軌道運動量であり、それらがマクロスコピックな数 集まることで固体の磁気的性質が決まる。本講義では、物質中で巨視的な数の粒子数 が集まった場合の諸性質を記述する量子統計力学の基礎を理解し修得することで、固 体の持つ様々な磁性について理解を深めることを目的とする。 講義内容・授業計画 本講義では熱力学の基礎を復習し、粒子が多数集まった系が示す熱力学的性質を理解 するために統計力学の基礎を学ぶ。 1．熱力学の復習１ 2．熱力学の復習２ 3．等重率の原理、ミクロカノニカルアンサンブル 4．カノニカルアンサンブル、グランドカノニカルアンサンブル 5．ボルツマン分布 6．分配関数の計算と熱力学量１ 7．分配関数の計算と熱力学量２ 8．固体の磁気的性質の起源 9. さまざまな磁性 10. 磁気モーメント 11. 電子の磁性 12. 磁性体の模型 13. 平均場近似 14. 強磁性体と反強磁性体 15. まとめ の順に講義を行う。 テキスト 初歩から学ぶ固体物理学（講談社）矢口裕之（著） 参考文献 成績評価の基準・方法 成績評価の基準 統計力学の基礎を理解し、固体の磁気的性質の基礎を習得したものに単位を授与する 。講義目的・到達度に応じて成績をつける。 成績評価の方法 期末試験７５％、レポート１５％とし、それに授業態度を合わせて評価する。 履修上の注意・履修要件 物性物理I、 IIの単位を修得していること、ならびに物性物理IIIを受講していることが 望ましい。 ≪新型コロナウィルス感染症に伴う特例措置に基づく遠隔授業≫ ・当授業は、原則全ての授業を対面で実施する予定ですが、履修者人数によっては、 新型コロナウィルス感染症対策として、履修者を複数の教室に分けて教室間をオンラ インで繋ぐ方法や、対面授業と自宅でのオンライン授業を隔週実施する方法とする場 合があり、自宅等でオンライン授業の受講を視聴できる通信環境(PC・タブレット等の 端末やWi-Fi環境)が必要となる場合があります。最終的な授業方法は履修登録後に決定 ・連絡します。
実践的教育 該当しない 備考
