| 開講学期／Course Start | 2024年度／Academic Year 前期／First |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 水/Wed 3 , 水/Wed 4 |
| 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 | 超伝導物理学／Superconductivity |
| 単位数／Number of Credits | 1 |
| 担当教員名／Lecturer | 黒澤 徹 (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 | MR226 |
| 連絡先／Contact | 黒澤 徹(Q205 / 0143-46-5637 / kurosawa@muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours | 黒澤 徹(月曜日18:00-19:00) |
| 実務経験／Work experience |
| 更新日／Date of renewal | 2024/02/07 |
|---|---|
| 授業のねらい ／Learning Objectives |
超伝導の実験事実に関して正確な知識を得ること。 超伝導電子論の基本および超伝導の応用例を理解 する。 To study the basic phenomena and applications of superconductivity. To understand the basic properties of electrons in superconductors on the basis of quantum mechanics. |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
（1） 超伝導現象について基本的な実験事実を正確に 述べることができる。（知識力） （2）量子論に基づく超伝導電子論の概念や考え方を 理解できる。（論理力） (3) 超伝導の実用・応用例を理解し具体的に説明 できる。（理解力） On completion of this course, students will be able to: (1) explain the basic phenomena of superconductivity, (2) understand the basic properties of superconducting electrons on the basis of quantum mechanics, (3) explain typical applications of superconductivity. |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間数 (実時間); １２時間 １．抵抗率の温度変化 ２．臨界温度、臨界磁場、臨界電流 ３．完全導体と超伝導体の違い ４．マイスナー効果、ロンドン方程式、磁場侵入長 ５．第一種超伝導体と第二種超伝導体 ６．様々な超伝導物質 ７．BCS 理論: クーパーペア、エネルギーギャップ、コヒーレンス長 ８．超伝導の応用 1. Temperature dependence of resistivity in superconductors 2. Critical temperature, critical magnetic field, critical current 3. Difference between superconductor and perfect conductor 4. Meissner effect, London equations, penetration depth 5. Type I and type II superconductors 6. Various superconducting materials 7. BCS theory: Cooper pair, energy gap, coherence length 8. Applications of superconductivity 各回の学習時間の目安は、事前・事後合わせて４時間必要です。 A standard learning time for each class: 4 hours (Including before and after class). |
| 参考書等 ／Required Materials |
超伝導 : 直観的に理解する基礎から物質まで 小池洋二著 内田老鶴圃 2022(ISBN:475362319X)
超電導入門 A.C.ローズ-インネス, E.H.ロディリック著 ; 島本進, 安河内昂訳 産業図書 1978(ISBN:4782810059) 極低温の世界 : 超伝導への道 長岡洋介著 岩波書店 1982(ISBN:4000052322) Introduction to superconductivity by A.C. Rose-Innes and E.H. Rhoderick Pergamon Press 1978Introduction to superconductivity by A.C. Rose-Innes and E.H. Rhoderick Pergamon Press 1978(ISBN:80216528) |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
課題レポートによって評価する。 The score of each students is evaluated by homework score (reports). A grade of more than 60 is accepted for a credit. |
| 履修上の注意 ／Notices |
原則、全て出席すること。 The students have to attend the class every time. 授業の変更や緊急時の連絡はmoodle上で通知する. The information on the class will be announced in the Moodle course. 不合格者は再履修すること. The students who failed this course is required to retake one next year. |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
量子力学、統計熱力学を理解していることが望ましい。課題レポートを数回課す予定である。課題レポートの内容を黒板を用いて発表してもらうことがある。 Students should have completed introductory quantum mechanics and thermal physics. Homework will be assigned at two or three week intervals. Some students will give a short talk to the class about the homework problems. |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
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| 備考 ／Notes |
日本語と英語（一部）で授業を行う。 This course will be given partly in English. |
| 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） |
think-pair-share法によるグループ学習を行う。 |
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Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%未満 |
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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 |