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科目の基本情報

開講年度	2020 年度
開講区分	工学部物理工学科・専門教育

受講対象学生	学部(学士課程) : 4年次
選択・必修	選択
授業科目名	物性物理学
	ぶっせいぶつりがく
	Condensed Matter Physics
単位数	2 単位
ナンバリングコード	EN-PHYS-3

開放科目	非開放科目
開講学期	前期
開講時間	金曜日 7, 8時限
開講場所
担当教員	内海裕洋（工学部物理工学科）
担当教員	UTSUMI, Yasuhiro
SDGsの目標

学修の目的と方法

授業の概要	比熱、オームの法則、磁性といった、材料物質の巨視的な振る舞いを，多数の原子や電子の運動として，微視的な記述をするのが物性物理学である。物性物理学は量子力学や統計物理学を基礎とし、半導体デバイス材料や磁気記憶媒体などの研究の理論的基礎をあたえる学問である。
学修の目的	本講義では物質の巨視的性質を，量子力学から理解する量子統計力学の基本を学び、物性物理学の基礎を身につけ，研究開発の現場において主体的にとりくむための基礎学力をつけることを目的とする。
学修の到達目標	量子統計力学の考えかた、物性物理の考え方を、フェルミ統計とボーズ統計，固体のバンド理論等の導出を通じて丁寧に説明する。さらに適宜課題を通して、物性物理の考え方の基本を身につけることを目的とする。
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標 ○ JABEE 関連項目　理学としての物理学および工学の根幹である機械・電気電子工学を基盤とした物理工学の基礎となる数理リテラシーを修得している。【汎用的技能】　物理学、機械・電気電子工学に関する基本的な専門知識を修得している。【知識・理解】　物理工学に関する諸問題や課題等について論理的に考え、その考えを説明することができる。【理解・思考・判断】　各種の産業活動に関心を持ち、自らの社会貢献ついて考えることができる。【関心・意欲・態度】　自らが取り組んだ課題やその解決方法について論理的に纏め、発表できる。【技能・表現】 ○ 全学の教育目標感じる力　感性　共感 ○主体性考える力　幅広い教養 ○専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力　表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力　問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観
成績評価方法と基準	出席50%、レポート50%、計100%
授業の方法	講義
授業の特徴	PBL 特色ある教育英語を用いた教育
授業改善の工夫	ＦＤ、受講生の様子、授業評価アンケート等を参考にして改善してゆきたい．
教科書	教科書は特に指定しませんが、講義では「熱・統計力学」（戸田盛和，岩波書店）、「量子統計物理学」（藤田重次，掌華房）、「固体物理学入門　（上・下）」（キッテル;宇野良清 [ほか] 共訳，丸善）、「固体物理の基礎（上下１・２）」（アシュクロフト、マーミン;松原武生、町田一成　共訳、吉岡書店）を参考にします．
参考書
オフィスアワー	特に指定しませんが電子メール（utsumiアットマークphen.mie-u.ac.jp）で、あらかじめアポイントメントをとってください．
受講要件
予め履修が望ましい科目	電磁気学・統計力学・量子力学・固体物理学
発展科目
その他

授業計画

MoodleのコースURL

キーワード	量子力学、統計力学、固体物理、バンド理論
Key Word(s)	Quantum mechanics, Statistical mechanics, Condensed matter physics, Band theory
学修内容	１回　量子論的な状態と位相空間２回　統計力学３回　状態和・分配関数４回　固体の比熱５回　熱放射の統計力学６回　同種粒子からなる体系と大正準分布７回　ボーズ統計とボーズアインシュタイン凝縮８回　フェルミ統計と電子比熱９回　固体のバンド理論１・周期ポテンシャル中の電子：ほとんど自由な電子モデル１０回固体のバンド理論２・周期ポテンシャル中の電子：強結合モデル１１回金属のDrude理論１２回金属のSommerfeld理論１３回量子力学におけるスピンと磁性体１４回磁性体の基礎理論１１５回磁性体の基礎理論２１６回定期試験、レポート
事前・事後学修の内容	授業では、電磁気学、統計力学及び量子力学の基礎知識が前提としますが、適宜、文献の指定および復習を行います。

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