固体物理第四・固体物理学(学部・大学院共通講義): 2006年 冬学期

10月2日
1. 序:固体物理学における多体問題
1.1. 固体中の電子
 1.1.1. 一般的なハミルトニアン
 1.1.2. 基本となる簡単化されたモデル:ハバードモデル
1.2. 局在・遍歴する電子と磁性
 1.2.1. 局在した電子からのアプローチ
 1.2.2. 自由に遍歴する電子からのアプローチ
 1.2.3. 中間領域:モット転移
10月16日
2. 局在電子系の磁性
2.1. 孤立した原子・イオンの磁性
 2.1.1. 1電子原子・イオン
 2.1.2. 原子・イオンの波動関数と軌道
 2.1.3. 多重項とフントの規則
 2.1.4. 原子・イオンの基底状態
 2.1.5. 孤立した原子・イオンの示す常磁性
10月23日
 2.1.5. 孤立した原子・イオンの示す常磁性(続き)
2.2. 結晶中における局在電子の電子状態
 2.2.1. 結晶場:点電荷モデル
 2.2.2. 結晶場分裂
  2.2.2.1. 立方対称場中の1個のd電子
  2.2.2.2. 弱い結晶場の取り扱い
10月30日
  2.2.2.2. 弱い結晶場の取り扱い(続き)
  2.2.2.3. 強い結晶場の取り扱い
  2.2.2.4. エネルギー準位図
 2.2.3. 軌道縮退のない場合の有効ハミルトニアン
 2.2.4. ヤーン・テラー効果
11月6日
 2.2.4. ヤーン・テラー効果(続き)
2.3. 交換相互作用
 2.3.1. 直接交換相互作用
 2.3.2. 超交換相互作用
11月13日
 2.3.2. 超交換相互作用(続き) Goodenough-Kanamori-Anderson則
 2.3.3. 運動交換相互作用
 2.3.4. 異方的交換相互作用
  2.3.4.1. 擬双極子相互作用
  2.3.4.2. Dzyaloshinskii-Moriyaの反対称交換相互作用
 2.3.5. 二重交換相互作用
 2.3.6. 局在スピン系に対する種々のモデル
11月20日
2.4. 平均場近似
 2.4.1. 古典スピン系の基底状態
 2.4.2. 平均場近似による相転移と臨界現象の取り扱い
  2.4.2.1. 一般のらせん磁性に対する定式化
  2.4.2.2. 強磁性体の場合
11月27日
  2.4.2.2. 強磁性体の場合(続き)
  2.4.2.3. 反強磁性体の場合
12月4日
2.5. スピン波励起
 2.5.1. スピン波
 2.5.2. 古典的な運動方程式による取り扱い
 2.5.3. Holstein-Primakoff の方法
12月11日
 2.5.3. Holstein-Primakoff の方法(続き)
3. 遍歴電子系の磁性
3.1. 自由電子系の磁性
 3.1.1. 自由電子模型
 3.1.2. パウリの常磁性
 3.1.3. 磁場中の自由電子の軌道運動
 3.1.4. ランダウの反磁性
12月18日
 3.1.4. ランダウの反磁性(続き)
 3.1.5. de Haas-van Alphen 効果
 3.1.6. 自由電子ガスにおける電子相関の効果
1月15日
3.2. 結晶中における遍歴電子の電子状態
 3.2.1. ほぼ自由な電子からの近似(nearly-free electron approximation)
 3.2.2. 強く束縛された近似(tight-binding approximation)
3.3. ストーナー機構による遍歴強磁性
 3.3.1. ストーナー理論
1月22日
 3.3.1. ストーナー理論(続き)
 3.3.2. ハバードモデルとストーナー理論
3.4. ストーナー強磁性の励起状態
 3.4.1. ストーナー励起
1月29日
 3.4.1. ストーナー励起(続き)
 3.4.2. スピン波励起
2月5日
期末試験
成績評価について
  • 期末試験による評価を行う。講義ノートの持ち込み可(コピーは不可)。 試験には講義時間中に出した問題あるいはそれらに類するものを出題する。