| 開講学期／Course Start | 2023年度／Academic Year 後期／Second |
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| 開講曜限／Class period | 金/Fri 1 , 金/Fri 2 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | |
| 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 | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 低温工学／Cryogenic Engineering |
| 単位数／Number of Credits | 1 |
| 担当教員名／Lecturer | 柴山 義行 (システム理化学科物理物質システムコース) |
| 時間割コード／Registration Code | MS219 |
| 連絡先／Contact | 柴山 義行(K210，yshibaya@muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours |
柴山 義行(前期：毎週火曜日：13:00～14:00 (この時間帯以外でも，ご連絡くだされば時間調整いたします) 後期：毎週月曜日：10:30～12:30 (この時間帯以外でも，ご連絡くだされば時間調整いたします)) |
| 実務経験／Work experience |
| 更新日／Date of renewal | 2023/03/23 |
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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つである自由電子モデルを取り上げ，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. |
| 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． 1. To understand the fundamental concept of temperature and entropy. 2. To understand typical refrigeration and thermometry at low temperatures. 3. To understand typical measuring technique at low temperatures. |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間数(実時間)：12時間 1回目：ガイダンス，低温工学とは 2回目：熱力学と温度 3回目：熱力学と低温生成法 4回目：熱力学と温度計 5回目：低温における温度測定 6回目：低温実験と低温技術 7回目：自由電子モデル 8週目：復習とまとめ No. 1: Guidance and cryogenic engineering No. 2: Thermodynamics and temperature No. 3: Thermodynamics and refrigeration No. 4: Thermodynamics and thermometer No. 5: Thermometry at low temperatures No. 6: Cryogenic and measuring technique at low temperatures No. 7: Free electron model No. 8: Review of the class 熱力学や統計力学に対して理解していることを前提としますので，これらについて充分な復習をして講義に臨んでください． 新型コロナウイルス感染症の流行状況に伴い、学生への十分な周知のもと、授業計画・授業実施方法は変更する可能性があります。 Due to the epidemic situation of COVID19, the plan and implementation method may be changed. In that case, I will explain to you properly. 各回の学修時間の目安は、事前・事後合わせて４時間必要です。 For each 90 minute class, students are expected to undertake an additional 4 hours of self study. |
| 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:9784320000000) 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:9784620000000) 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:9784320000000) 坪田誠， 笠松健一， 小林未知数， 竹内宏光，『量子流体力学』，丸善出版，東京，2018(ISBN:9784621302477) |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
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| 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)． 授業の変更や緊急時の連絡は掲示で行います． 不合格の者で単位の修得を希望する者は，翌年度以降再履修してください． 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 class will be conducted 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 | ||||
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Active learning 1-1 ／主体的学修（反転授業，小テスト，振り返り 等） |
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Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
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Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
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Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
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Active learning 3-1 ／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等） |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |