| 開講学期／Course Start | 2017年度／Academic Year 後期／Second 第3クォーター／3rd Quarter |
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| 開講曜限／Class period | 水 /Wed 1 , 水 /Wed 2 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | 生産システム工学系専攻応用物理学コース |
| 対象学年／Year | 1年,2年 |
| 授業科目区分／Category | 博士前期課程 大学院自専攻科目 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 選択 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義 |
| 授業科目名／Course Title | 低温工学 |
| 単位数／Number of Credits | 1.0 |
| 担当教員名／Lecturer | 柴山義行(応用理化学系学科応用物理コース) |
| 時間割コード／Registration Code | MQ231 |
| 連絡先／Contact | 柴山義行(K210，yshibaya@mmm.muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours | 柴山義行(前期：毎週火曜日：9:30～11:30) |
| 更新日／Date of renewal | 2017/09/21 |
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| 授業のねらい ／Learning Objectives |
物理学の研究分野の1つに『低温物理学』と呼ばれる分野があります．高温では乱雑な熱運動のために覆い隠されてしまうその物質本来の性質を研究するため,『低温生成』『温度測定』の技術が進歩してきました．本講義では,広く『低温物理学』と分類されるものの中から他の研究分野にも応用のできる『低温技術』を取り上げます．また,低温物理学で重要な概念の1つである固体のバンド理論を取り上げ,より高度な凝縮系物理学を学ぶための基礎を習得します． Low-temperature physics is one of research subjects in physics. In order to investigate condensed matter physics at low temperatures, cryogenic engineering has been developed. In this class, principles of refrigeration, thermometry, and measuring technique under low temperature will be provided. In addition to the cryogenic engineering, I will discuss basics of low-temperature physics, which is focused on free electrons in solids and electronic bandstructre of solids. |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
1. 温度とエントロピーとの関係について理解している． 2. 代表的な低温生成法,低温環境下での温度測定について理解している． 3. 低温実験の特徴,代表的な低温技術について理解している． 4. 結晶中の電子の作るBloch状態．及びバンド構造について基本的な概念を理解している． 1. To understand the fundamental concept of temperature and entropy. 2. To understand typical refrigeration and thermometry under low temperature. 3. To understand typical measuring technique under low temperature. 4. To understand Bloch state of electrons in solids and electronic bandstructre of solids. |
| 授業計画 ／Course Schedule |
1週目：熱力学と温度 2週目：低温生成法 3週目：低温における温度測定 4週目：低温実験と低温技術 5週目：相互作用のない電子系 6週目：Blochの定理 7週目：バンド構造 8週目：復習とまとめ No. 1: Temperature and thermodynamics No. 2: Refrigeration No. 3: Thermometry No. 4: Cryogenic and measuring technique under low temperature. No. 5: Free electrons in solids and nearly-free-electron approximation No. 6: Bloch's theorem No. 7: Electronic bandstructre of solids No. 8: Review of the class |
| 参考書等 ／Required Materials |
近角聡信,『低温』（実験物理学講座15）,共立出版,東京,1974．
小林俊一,大塚洋一,『低温技術』（物理工学実験7）,第2版,東京大学出版会,東京,1987．(ISBN:9784130630429) 超低温 田沼静一, 馬宮孝好責任編集 共立出版 1998(ISBN:9784320033757) 斯波弘行,『固体の電子論』（パリティ物理学コース）,丸善,東京,1996．(ISBN:9784621041352) J. M. Siman,『固体物性論の基礎』（山下次郎,長谷川彰 訳）,第2版,丸善,東京,1998．(ISBN:9784621043837) 近低温 田沼静一, 馬宮孝好責任編集 共立出版 1998(ISBN:9784320033771) |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
100点満点中60点以上が合格点です．レポートにより評価を行います． The score of each student is evaluated by reports. A grade of more than 60 is accepted for a credit. |
| 履修上の注意 ／Notices |
レポート評価点に関わらず,講義に全く出席しなかった方は単位を取得することは出来ません． 全8回の講義の中で,1回以上講義内容に関する質問をした場合, または私からの質問に答えた場合(合っているか間違っているかは問わない)を 出席とカウントします(講義時間外の質問etcはノーカウント)． In order to acquire the credit of this course, I demand an attendance at the class. I check your attendance when you question me on the contents of class during the class or you respond to my question during the class. |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
『履修上の注意』にも掲げましたが,大学院の講義ですので,学部の講義とは異なり,より積極的に講義に参加する態度を要求します． I hope you tackle the course actively. |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
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| 関連科目 ／Related course |
振動・波動論,量子力学,熱・統計力学,物性物理学に関する基礎的な知識があると講義の理解が深まるでしょう．取り扱う内容によってはより高度な知識が必要になる場合がありますが,その時には講義中に復習を行います． quantum mechanics, statistical and thermal physics, and fundamental theory of solids. |
| 備考 ／Notes |
この授業は日本語で行います． This subject will be taught in Japanese. |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考 ／Notes |
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| 該当するデータはありません | ||||