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授業科目名
担当教員
物性物理学特論
石川 陽/東海林 篤
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
GTZ501 2 (未登録) 1 前期 II
[概要と目標]
電磁気学、量子力学、統計力学、固体物理学などを基礎として、物性物理学の発展的内容について学ぶ。前半の授業では、量子統計力学の基礎を学び、非平衡系と測定理論の基本的な考え方を習得する。後半の授業では、群論を基に、結晶場や外場によるエネルギー準位のシフトや分裂、そして光との相互作用に関する基本的概念を習得する。
[到達目標]
1.量子統計力学の基本事項について説明できること。
2.非平衡系で起こる現象について説明できること。
3.量子測定に対する考え方について説明できること。
4.励起子やラマン散乱について説明できること。
5.角運動量の合成について説明できること。
6.結晶中の波動関数の重なり積分と選択則について説明できること。
[必要知識・準備]
電磁気学、量子力学、固体物理学、統計力学
[評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1小テスト/レポート 100  %レポートにおいて到達目標の各項目を達成できたか否かを評価する。 
[教科書]
  1. 独自の講義ノートを用いる。
[参考書]
  1. Heinz-Peter Breuer, Franscesco Petruccione, The theory of open quantum systems : pbk, Clarendon Press, ISBN:9780199213900
  2. H.J. Carmichael, Statistical Methods in Quantum Optics 1: Master Equations And Fokker-Planck Equations, Springer, ISBN:9783642081330
  3. 堀田昌寛著, 入門現代の量子力学 : 量子情報・量子測定を中心として, 講談社, ISBN:9784065239230
[講義項目]
※第1~7回は石川、第8~15回は東海林が担当する。

第1回 物性物理学特論(前半)で学ぶこと
第2回 量子力学と統計力学
第3回 量子統計力学
第4回 非平衡系の物理
第5回 散逸系の量子ダイナミクス
第6回 測定理論の成り立ち
第7回 量子測定理論
第8回 角運動量の合成とクレブシュ-ゴルダン係数
第9回 半導体中の励起子とラマン散乱の光学選択則
第10回 LS結合型の励起子
第11回 jj結合型の励起子
第12回 磁場による励起子のシフトと分裂
第13回 光の空間モード
第14回 一光子禁制励起子の一光子による励起
第15回 物性物理学特論のまとめ