科目名  超伝導の科学
          
  
2 単位  
 
 
4 年  
前期 
選択 
教員名  滝沢 武男 
授業テーマ
超伝導現象の仕組みとその応用について分かりやすく解説する。
超伝導とは何か、どんな物質が超伝導を示すか、どのようにして超伝導を確認するか、また、何に応用できるか。 
授業のねらい・到達目標
超伝導の原理と性質をそれらの発見の歴史から理解する。そして、超電導磁石の原理とその応用を学ぶ。 
授業の方法
固体中の電子の運動を通常の金属中の状態と超伝導状態に分けて解説し、次いで、超伝導現象の起源と基本的性質について述べ、その応用について講述する。 
履修条件
力学、電磁気学、熱統計力学の基礎、量子力学の基礎を学んでいることが望ましい。 
事前学習・授業計画コメント
進み具合で計画を変更する場合もある。 
授業計画
1
はじめに。超伝導とその歴史の概説 
2
金属、半導体、絶縁体の物理的相違と電気伝導の相違 
3
Kamerlingh Onnes の実験およびMeissner Ochsenfeld 効果 
4
超伝導の電磁気学、Maxwell's equation、超電導体における磁場の考え方 
5
超伝導体の磁化と電流密度 
6
超伝導体の表面における境界条件、Meissner状態での磁場 
7
超伝導体におけるベクトルポテンシャルと電磁場のエネルギー、アハラノフ・ボーム効果の紹介 
8
超伝導体の熱力学的考察(種々の熱力学関数とその取扱い) 
9
超伝導体の磁化過程とその熱力学的説明(転移と比熱) 
10
GorterとCasimirの現象論 
11
超伝導体のLondon理論、Ginzburg-Landau理論 
12
BCS理論の紹介 
13
授業内試験と解説 
14
超伝導応用の実際(調査) 
15
超伝導に託された夢、今後の展望 
その他
参考書
村上雅人  『超電導新時代』  工業調査会  2001年
青木秀夫  『超伝導入門』  裳華房  2006年
 
成績評価の方法
及び基準
レポート(10%) 、 授業内テスト(50%) 、 授業参画度(40%)
オフィスアワー
火、水、木曜日午後4時30分から5時50分