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特別研究A

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科目名
平成28年度以降入学者
特別研究A
教員名 高橋博樹
単位数    3 学年    4 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 前期 履修区分 必修
授業概要 実験的研究手法を用いて,超伝導に関する実験的研究を行う。
授業のねらい・到達目標 自然界における様々な物理現象を実験的に調べる姿勢の一端に触れさせることによって,具体的には,高温超伝導体の探索を通じて,実験的な研究を進めることができるようになる。
この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP4,DP6及びカリキュラムポリシーCP7,CP9に対応している。
授業の方法 高温超伝導体の物質探索と電気的磁気的性質を大きなテーマとして、個別に研究テーマを与える。研究テーマに従って物理現象の解析を行なう。基礎知識や研究の動向を理解するために、テキストや科学雑誌に掲載されている学術論文をもとに、セミナーを行う。

具体的には、まず以下のように卒業研究テーマの準備を行う。
研究テーマの背景、研究動向についてセミナー形式で解説を行う。
研究手法を学ぶために、高温超伝導体の合成して、電気抵抗、磁化率、X線回折測定を行い、結果を解析してまとめる。

上記の準備が完了次第、研究テーマを遂行する。
研究テーマとして行う超伝導物質の合成に関して調査を行い、合成を行う。
X線回折測定により、合成した物質の結晶構造を正確に決定する。
電気抵抗測定結果より、合成物質の電子状態に関する情報を得る。
磁気測定結果より、超伝導体積分率や超伝導単位温度直上の磁気状態について考察する。

最後に、研究成果をスライドにまとめ、各自が研究発表を口頭で行う。

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。
授業計画
1超伝導体の圧力効果に関する研究テーマの背景、研究動向についてセミナー形式で解説を行う。
[事前学習] シラバスを読んでくること
[事後学習] 学修した内容を整理する
2超伝導の基礎について輪講形式で学ぶ
[事前学習] 教科書第2章 低温技術の歴史的展開について
[事後学習] 学修した内容を整理する
3超伝導の基礎について輪講形式で学ぶ
[事前学習] 教科書第3章 超伝導の発見と歴史的背景について
[事後学習] 学修した内容を整理する
4超伝導の基礎について輪講形式で学ぶ
[事前学習] 教科書第3章 超伝導の発見と歴史的背景について
[事後学習] 学修した内容を整理する
5超伝導の基礎について輪講形式で学ぶ
[事前学習] 教科書第4章 マイスナー効果とロンドンの方程式について
[事後学習] 学修した内容を整理する
6超伝導の基礎について輪講形式で学ぶ
[事前学習] 教科書第5章 超伝導のしくみとBCS理論について
[事後学習] 学修した内容を整理する
7超伝導の基礎について輪講形式で学ぶ
[事前学習] 教科書第6章 G-L理論と第2種超伝導体について
[事後学習] 学修した内容を整理する
8超伝導の基礎について輪講形式で学ぶ
[事前学習] 教科書第7章超伝導の基礎について輪講形式で学ぶジョセフソン効果と新物質開発(マチアス則)について
[事後学習] 学修した内容を整理する
9超伝導の基礎について輪講形式で学ぶ
[事前学習] 教科書第8章 高温超伝導について
[事後学習] 学修した内容を整理する
10超伝導の基礎について輪講形式で学ぶ
[事前学習] 教科書第9章 新規高温超伝導体の開発について
[事後学習] 学修した内容を整理する
11超伝導に関する実験手法について
[事前学習] 超伝導に関する復習をしてくること
[事後学習] 学修した内容を整理する
12超伝導に関する実験手法について、電気抵抗測定、電流効果
[事前学習] 前回の講義の内容を復習してくること
[事後学習] 学修した内容を整理する
13超伝導に関する実験手法について、磁化率測定
[事前学習] 前回の講義の内容を復習してくること
[事後学習] 学修した内容を整理する
14超伝導に関する実験手法について、X線回折測定
[事前学習] 前回の講義の内容を復習してくること
[事後学習] 学修した内容を整理する
15超伝導に関する実験手法について まとめ
[事前学習] 前回の講義の内容を復習してくること
[事後学習] 学修した内容を整理する
その他
教科書 Stephen Blundell, Superconductivity: A Very Short Introduction, Oxford University Press, 2009
参考書 授業の中で、随時指示する。
成績評価の方法及び基準 レポート(60%)、授業参画度(40%)
授業参画度は毎回の研究室での活動を,レポートは最終提出する特別研究レポートで評価します。
オフィスアワー 従業終了後

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