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超伝導の科学

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令和元年度以前入学者 超伝導の科学
教員名 高橋博樹
単位数    2 学年    4 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 後期 履修区分 選択必修
授業の形態 Blackboardを利用したオンデマンド型の遠隔授業とZoomを利用したオンライン授業。
BlackboardのコースID:20213128
授業概要 超伝導についてどのような現象化を説明し、基礎から応用まで講義を行う。、
授業のねらい・到達目標 物事を既存の知識にとらわれることなく、科学的根拠に基づいて論理的・批判的に考察し、その本質を捉えたうえで他社を説得することができる。
物質は極低温下において我々の常識を越えた性質を示す。超伝導現象がその一つの例であり、電気抵抗がゼロになるという劇的な性質を持っている。この現象を理解するために基礎的なことがらから現象全般についてまでを理解できるようになる。

物事を既存の知識にとらわれることなく、科学的根拠に基づいて論理的・批判的に考察し、その本質を捉えたうえで他者を説得させることができる。(A-3-4)

この科目は文理学部のDP3及びCP3に対応しています。
授業の方法 必要に応じて固体物理学の復習を行いながら、講義形式で授業を進める。
本授業の事前・事後学習は、各２時間の学習を目安とします。
履修条件 特になし
授業計画
1 ガイダンス　超伝導研究の歴史について概観する
【事前学習】シラバスを読み、授業全体の流れを理解すること （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
2 典型的な性質としてのゼロ抵抗について(A-3-4)
【事前学習】電気抵抗とは何かということ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）
3 基本的な性質として完全反磁性について(A-3-4)
【事前学習】磁石が超伝導体に浮く現象を復習しておく （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
4 超伝導研究に必要な基本技術としての低温技術、どうやって絶対零度近傍まで冷やすのか(A-3-4)
【事前学習】温度を下げる方法にはどんな方法があるか考える （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
5 超伝導体の実験方法(1) 電気抵抗測定(A-3-4)
【事前学習】電気抵抗測定法について復習する （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
6 超伝導体の実験方法(2) 磁気測定(A-3-4)
【事前学習】磁性をどのように数値化するか復習する （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
7 どのような物質が超伝導になるか(A-3-4)
【事前学習】元素の周期律表を思い出そう （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
8 高温超電導体と呼ばれる銅酸化物超伝導と鉄系超伝導の紹介(A-3-4)
【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 銅酸化物超伝導と鉄系超伝導の紹介(2)(A-3-4)
【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 銅酸化物超伝導と鉄系超伝導の紹介（3）(A-3-4)
【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 物性実験技術としての圧力効果(A-3-4)
【事前学習】深海や地球の中心の圧力はいくらか考えてくる （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
12 圧力効果でわかること(A-3-4)
【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 圧力効果でわかること(2)(A-3-4)
【事前学習】前回の講義を復習してくる （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
14 超伝導体の圧力効果(A-3-4)
【事前学習】前回の講義を復習してくる （２時間）
【事後学習】学修した内容を整理する （２時間）
15 日大での超伝導研究(A-3-4)
【事前学習】前回の講義を復習してくる （２時間）
【事後学習】これまでの講義を一通り振り返る （２時間）
その他
教科書 なし
参考書 授業中に指示する
成績評価の方法及び基準 レポート(50%)、授業内テスト(50%)
成績は、授業内小テストと２回のレポート等で評価します。
オフィスアワー 授業終了後オンラインで質問を受け付けます。

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