基本情報/Basic Information

開講科目名 ／Course	固体物理学特論／Quantum Theory of Solids
時間割コード ／Course Code	S241000017
ナンバリングコード ／Numbering Code
開講所属 ／Course Offered by	理工学研究科／
曜日コマ ／Day, Period	火　1
開講区分 ／Semester offered	前期／first semester
単位数 ／Credits	2.0
学年 ／Year	1,2
主担当教員 ／Main Instructor	御領 潤／GORYO JUN
科目区分 ／Course Group	大学院（博士前期課程）　専門科目
教室 ／Classroom
必修・選択 ／Required/Elective	選択
授業形式 ／Class Format	講義科目
メディア授業 ／Media lecture	－

担当教員情報/Instructor Information

教員名 ／Instructor	教員所属名 ／Faculty/Department
御領 潤／GORYO JUN	理工学研究科／

難易度（レベル） ／Level	レベル5
対応するＤＰ ／DP	DP1･DP2
授業としての具体的到達目標 ／Concrete arrival target as the class	○素粒子論から物性論までミクロな多粒子系の物理を幅広くカバーする場の量子論の概念について学びます（DP1･DP2）。 ○専門分野が異なる聴衆にもアピールできるようなプレゼンテーション能力の向上を目指します（DP1･DP2）。
授業の概要 ／Summary of the class	電子はミクロな粒子であり量子力学の法則に従います。そのため電子1個だけとってみても興味深い振る舞いを示すのですが、固体中においては電子は多数個集まり互いに相互作用しており（これを量子多体系と呼びます）、その結果超伝導・超流動、量子ホール効果、磁性などといったバラエティに富んだ現象が起こります。未だ解明されていない問題も多く、今後まだまだ未知の現象が発見されることも大いに期待されます。 この講義では場の量子論のエッセンスについて学びます。場の量子論とは、生成と消滅を繰り返す素粒子の多体系を記述するために発展を遂げてきた理論です。そして物性系のようなエネルギースケールの異なる量子多体系にも適用され、異分野間にまたがる共通言語として位置付けられています。場の量子論の基礎的概念を理解しておくことは現代物理を俯瞰する上で大変重要です。この講義では量子力学の復習からスタートし、対称性の自発的破れや南部-ゴールドストンの定理、そしてアンダーソン-ヒッグス機構を理解することによって「物性論における磁性・超伝導」と「素粒子論の標準模型」を統一的に見通すことができるようになることを目指します。 講義の後半では履修生に研究内容紹介のショート・プレゼンテーション（1人10分程度が目安）を行なってもらい、専門分野が異なる相手にも研究の面白さをアピールできるようになることを目指します。
授業の内容予定 ／Contents plan of the class	第１回 ガイダンス 第２回 生成・消滅演算子I（量子力学、ボゾン、フェルミオン） 第３回 生成・消滅演算子II（コヒーレント状態、粒子数と位相） 第４回 場の演算子I（多粒子系の量子力学、ボーズ場の演算子、フェルミ場の演算子） 第５回 場の演算子II（電子場の理論、電子と電磁場の相互作用） 第６回 正準量子化I（振動・波動と相対論的粒子、実スカラー場、複素スカラー場） 第７回 正準量子化II（非相対論的場、相関関数、保存カレント） 第８回 対称性の自発的破れI（強磁性、ヒッグス・ポテンシャル、シグマ模型） 第９回 対称性の自発的破れII（非相対論的場、超流動、南部-ゴールドストンの定理） 第１０回 電磁場の量子化I（マクスウェル方程式、正準量子化、物質場との相互作用） 第１１回 電磁場の量子化II（アンダーソン-ヒッグス機構、質量のあるベクトル場、超伝導） 第１２回 学位論文などの研究内容紹介１ 第１３回 学位論文などの研究内容紹介２ 第１４回 ふりかえり・討論１ 第１５回 ふりかえり・討論２ 授業の進行状況等により，シラバスと実際の内容と異なる場合には，その都度説明します。
成績評価方法及び採点基準 ／A scholastic evaluation method and marking standard	平常評価（授業への参加度）50％ 期末評価（研究内容紹介のプレゼンテーション（1人10分程度））50％
予習及び復習等の内容 ／Contents such as preparations for lessons and the review	内容を十分に理解出来るように講義ノートや教科書を繰り返し読み，予習と復習を入念に行ってください。
教材・教科書 ／The teaching materials, textbook	朝倉書店 現代物理学[基礎シリーズ]５ 「量子場の理論　素粒子物理から凝縮系物理まで」江澤潤一[著]
参考文献 ／bibliography	「スピン流とトポロジカル絶縁体」斎藤英治・村上修一著（共立出版） 「トポロジカル絶縁体・超伝導体」野村健太郎著（丸善出版） 「物性論における場の量子論」永長直人著（岩波書店） 「物性物理のための場の理論・グリーン関数　量子多体系をどう解くか？」小形正男著（サイエンス社）
留意点・予備知識 ／Point to keep in mind, back ground	学部で学んだ内容、特に量子力学、統計力学、相対性理論を十二分に復習し、理解しておいてください。
授業内容に関する質問・疑義等 ／Question, doubt about class contents	オフィスアワーの時間帯で受け付けます。 木曜日 １7時～１８時
Eメールアドレス・HPアドレス ／E-mail address, HP address	jungoryo「A」hirosaki-u.ac.jp (「A」を@で置き換えてください)
学問分野1（主学問分野） ／Discipline 1	B13:物性物理学およびその関連分野
学問分野2（副学問分野） ／Discipline 2	B15:素粒子，原子核，宇宙物理学およびその関連分野
学問分野3（副学問分野） ／Discipline 3	該当なし
地域志向科目 ／Local intention subject	なし
授業形態・授業方法 ／Class form, class method	講義形式で行う予定です。
科目ナンバー ／The subject number	0
メディア授業による著作物利用の有無について ／Whether or not copyrighted works are used in media classes	無／Nothing
その他 ／Others	特になし。

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
該当するデータはありません