理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
APH500X4（応用物理学 / Applied physics 500）固体物性応用Application of Solid State Properties
永崎 洋Hiroshi EISAKI
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2023 |
| 授業コードClass code | YC041 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期集中/Intensive(Spring) |
| 曜日・時限Day/Period | 集中・その他/intensive・other courses |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| カテゴリーCategory | システム理工学専攻 |
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Outline (in English)
The aim of this course is to help students to acquire basic knowledge on superconductivity.
At the end of the course, students are expected to learn
-A: basic mechanism of superconductivity
-B: variation of superconductivity applications
-C: frontline of superconductivity research
Students will be expected to have knowledge on quantum mechanics.
Lecture notes will be projected on the screen and explained. At the end of each day's class, students will be given a comprehension test on the content of the day's lecture. A lab tour of the National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (Tsukuba) will be given on the last day of class if desired.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
超伝導をテーマとした集中講義を行う。超伝導に関する様々な研究分野、具体的には、新物質開発、超伝導機構解明、実用技術開発等の現状を概観し、基礎、応用両面に渡る広範な超伝導研究の全体像を把握することをその目的とする。
到達目標Goal
固体の電気抵抗がある温度以下で突然消失する、「超伝導」は、物質が示す最も劇的な現象の一つである。超伝導体の示すゼロ抵抗や完全反磁性（超伝導体中には磁場の侵入が起こらないこと）といった性質は、物性物理学の対象として興味深いだけでなく、その性質を利用した電力送電、強磁場発生磁石、高速コンピュータ等、実用に向けた研究も多方面で行われている。これらの研究の駆動力となっているのが、より高い性能を有する新超伝導体の開発であり、実際に、2008年に新たな高温超伝導体が発見されたことによって、超伝導研究は新たな展開を見せている。
本授業では、超伝導に関する研究を、物性物理、物質科学、および電気・電子工学的観点から概観する。超伝導というテーマを巡って、実験的研究と理論的研究が、あるいは、基礎研究と実用化研究がどのように関わり、新たな研究分野がどのように形成されてきたかについて理解を深めることが本授業の到達目標である。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」「DP2」「DP3」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
集中講義の形式で行う。講義ノートをプロジェクターでスクリーンに投影して説明する。又、進捗に応じ、適宜オープンディスカッションを行う。各日の授業終了時に、その日の講義内容について理解度チェックテストを行う。希望に応じて最終日には産業技術総合研究所（つくば市）のラボツアーを行う。
尚、講義開始日までに通常の授業が行えない場合は、オンデマンド形式での講義を行う。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
あり / Yes
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]：超伝導現象の紹介
超伝導が示すゼロ抵抗、完全判事性、磁場のデジタル化について紹介する
第2回[対面/face to face]：超伝導研究の歴史
超伝導研究の進展について概観する
第3回[対面/face to face]：固体の中の電子の振る舞い
金属の中で電子がどのように運動するか、量子力学に基づいて説明を行う
第4回[対面/face to face]：超伝導現象の起源
超伝導体の中での電子の振る舞いについて量子力学に基づいて説明する
第5回[対面/face to face]：超伝導の特徴
磁束の量子化とジョセフソン効果の詳細な説明
第6回[対面/face to face]：超伝導材料の歴史
超伝導体がどのように開発されたてきたか概観する
第7回[対面/face to face]：超伝導材料のバリエーション
様々な超伝導体を紹介する
第8回[対面/face to face]：高温超伝導の基礎
高温超伝導の可能性について概略を述べる
第9回[対面/face to face]：現存する高温超伝導体：銅酸化物
銅酸化物高温超伝導体の紹介
第10回[対面/face to face]：現存する高温超伝導体：鉄化合物
鉄系高温超伝導体の紹介
第11回[対面/face to face]：現存する高温超伝導体：水素化合物
水素化合物高温超伝導体の紹介
第12回[対面/face to face]：超伝導応用の基礎：電力・交通分野
電力・交通分野における超伝導応用の紹介
第13回[対面/face to face]：超伝導応用の基礎：電子デバイス分野
電子デバイス分野における超伝導応用の紹介
第14回[対面/face to face]：超伝導応用の基礎：その他
ユニークな超伝導応用
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習時間は、各４時間を標準とします。】特にないが、量子力学、固体物理学に関する基礎知識があると望ましい。
テキスト（教科書）Textbooks
特に定めない。
参考書References
これ一冊でわかる超伝導実用技術 未踏科学技術協会 超伝導科学技術研究会編著 日刊工業新聞社
成績評価の方法と基準Grading criteria
毎日の授業終了時に授業内容に関するレポート課題を出題、メール添付で答案を提出してもらう。25%*3 および、最終日のフィールドワーク参加を25％、計100％として評価する。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
なし
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
講義資料（パワーポイント）を授業当日配布するため、コンピューターがあれば持参してください