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物理学特別研究Ⅰ・Ⅲ

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令和２年度以降入学者 物理学特別研究Ⅰ・Ⅲ
教員名 高橋博樹
単位数    2 課程 前期課程 開講区分 文理学部
科目群 相関理化学専攻
学期 前期 履修区分 選択必修
授業の形態 Blackboardを利用した課題研究とZoomを利用した同次双方向型授業。適宜、対面授業を行う。対面授業に参加できない学生に対してはBlackboardを利用したオンデマンド型授業で対応する。
BlackboardのコースID: 20214128
授業概要 磁性と超伝導に関する物質について学習する。特に、超伝導物質の圧力効果や高圧力下で金属－絶縁体転移を示す物質について、結晶構造的・電気的・磁気的性質を高圧下で調べ、高圧相の性質について研究を行う。
授業のねらい・到達目標 原子・分子の集合体である種々の物質を設計・製作すると共に、これらの性質を種々の分析機器を用いて解析し、原子および分子の相互の電子状態等から物質の物理・化学的特性の解明とその制御ができる。本授業では文献調査をもとに基礎学習を行う。
授業の方法 指導は、研究の動機付け、研究計画の立案、研究成果についての検討・討論とから成る。
授業の形式:[研究]
授業計画
1 磁性と超伝導について復習する
【事前学習】シラバスを読むこと （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
2 高圧下での物性について概観する
【事前学習】固体物理学の教科書等で圧力について調べる （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
3 高圧下での物質の結晶構造についてどのように変化するのか説明する、希ガス、イオン結晶を対象に
【事前学習】前回の講義を復習してくること （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
4 高圧下での物質の結晶構造についてどのように変化するのか説明する、金属結晶について、状態方程式の導入
【事前学習】前回の講義を復習してくること （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
5 高圧の発生方法について概観する
【事前学習】前回の講義を復習してくること （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
6 高圧の発生方法について、ピストンシリンダー型とアンビル型について
【事前学習】前回の講義を復習してくること （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
7 高圧の発生方法について、用いる材料について、超硬材料、圧力媒体、ガスケットなど
高圧下での物質の結晶構造についてどのように変化するのか説明する
【事前学習】前回の講義を復習してくること （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
8 高圧の発生方法について、発生圧力の決定方法について
【事前学習】前回の講義を復習してくること （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
9 高圧下での物性測定方法について概観する
【事前学習】前回の講義を復習してくること （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
10 高圧下での物性測定方法について、電気抵抗測定
【事前学習】前回の講義を復習してくること （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
11 高圧下での物性測定方法について、帯磁率測定
【事前学習】前回の講義を復習してくること （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
12 高圧下での物性測定方法について、光学測定
【事前学習】前回の講義を復習してくること （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
13 高圧下での物性測定方法について、Ｘ線回折実験
【事前学習】前回の講義を復習してくること （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
14 高圧下での物性について、金属絶縁体転移、モット転移
【事前学習】前回の講義を復習してくること （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
15 高圧下での物性について、超伝導
【事前学習】前回の講義を復習してくること （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
その他
教科書 授業中に指示する
参考書 使用しない
成績評価の方法及び基準 授業参画度:ディスカッション・研究発表による(100%)
オフィスアワー 本授業終了後、オンラインで質問を受け付ける

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