固体物理第四・固体物理学(学部・大学院共通講義): 2009年 冬学期

10月5日
1. 序:固体物理学における多体問題
1.1. 固体中の電子:一般的なハミルトニアン
1.2. 基本となる簡単化されたモデル:ハバードモデル
1.3. 局在・遍歴する電子と磁性
 1.3.1. 局在した電子からのアプローチ
 1.3.2. 自由に遍歴する電子からのアプローチ
1.4. 講義の進め方
10月19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. ランデのg因子
10月26日
 2.1.6. 孤立した原子・イオンの示す常磁性
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
11月2日
  2.2.2.1. 立方対称場中の1個のd電子(続き)
  2.2.2.2. 2個以上のd電子の取り扱い
11月9日
 2.2.3. ヤーン・テラー効果
 2.2.4. 軌道縮退のない場合の有効スピンハミルトニアン
11月16日
 2.2.4. 軌道縮退のない場合の有効スピンハミルトニアン(続き)
2.3. 交換相互作用
 2.3.1. 直接交換相互作用
 2.3.2. 運動交換相互作用
11月30日
 2.3.3. 超交換相互作用
 2.3.4. 異方的交換相互作用
  2.3.4.1. Dzyaloshinskii-Moriyaの反対称交換相互作用
  2.3.4.2. 擬双極子相互作用
 2.3.5. 局在スピン系に対する種々のモデル
12月7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. 平均場近似の定式化
  2.4.2.2. 有限温度における相転移の取り扱い
12月14日
  2.4.2.2. 有限温度における相転移の取り扱い(続き)
  2.4.2.3. 強磁性体の場合
12月21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
1月7日
 2.5.3. Holstein-Primakoff の方法(続き)
3. 遍歴電子系の磁性
3.1. 自由電子の磁性
 3.1.1. 自由電子模型(復習)
 3.1.2. Pauliの常磁性
 3.1.3. 磁場中の自由電子の軌道運動:Landau準位
 3.1.4. Landauの反磁性
1月18日
 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25日
 3.1.6. 自由電子ガスにおける電子相関の効果(続き)
3.2. Stoner機構による遍歴強磁性
 3.2.1. Stonerの自由エネルギー
 3.2.2. ハバードモデルとストーナー理論
 3.2.3. Stoner理論による強磁性の取り扱い
 
2月1日
 3.2.3. Stoner理論による強磁性の取り扱い(続き)
3.3. Stoner強磁性の励起状態
 3.3.1. Stoner励起
 3.3.2. スピン波励起
 
2月15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。