学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate

理・博前

時間割コード
Registration Code

2630215

科目区分
Course Category

Ｂ類
Category B

科目名　【日本語】
Course Title

物性基礎論特別講義３

科目名　【英語】
Course Title

Special Lecture on Condensed Matter Physics 3

コースナンバリングコード
Course Numbering Code

担当教員　【日本語】
Instructor

平田　倫啓 ○

担当教員　【英語】
Instructor

HIRATA Michihiro ○

単位数
Credits

開講期・開講時間帯
Term / Day / Period

通年集中（春秋）その他その他
Full-year course Intensive(Sp-Fa) Other Other

授業形態
Course style

学科・専攻
Department / Program

物質理学専攻（物理系）

必修・選択
Required / Selected

授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)

Quantum materials provide a variety of exciting phenomena in contemporary condensed matter physics, ranging from unconventional superconductivities and spin liquids to exotic topological states. Understanding emergent phenomena in quantum materials not only deepens our knowledge of basics physics but also will pave the way for future technological applications. In this course I will highlight how a variety of quantum materials have opened up new realms of research topics on correlated and topological phenomena, with a particularly emphasis on recent experimental efforts using spectroscopic and magnetic-resonance techniques.

本講義では、新奇超伝導やスピン液体、トポロジカル電子相などの創発により、近年、基礎及び応用の両観点から体系的な理解の進展が待ち望まれている『量子マテリアル』に関して、その最近の研究動向を特に分光や磁気共鳴等の実験手法の観点から概観する。

授業の目的　【英語】
Goals of the Course

到達目標　【日本語】
Objectives of the Course(JPN))

The goal of this course is to help students be able to address basic key questions in this growing field and familiarize themselves with critically reading and evaluating relevant research papers in a timely manner.

本講義の目標は、スピーディーに展開するこの分野の研究における基本的な問題構造を学生が自ら理解し、関連する研究論文を批判的かつタイムリーに読み解く力を体得することである。

到達目標　【英語】
Objectives of the Course

授業の内容や構成
Course Content / Plan

This is an introductory course to quantum materials from light- to heavy-element compounds　(i.e., from carbon to plutonium), to the basic experimental and theoretical frameworks in this field, to the hybrid physics of correlated and topological electron systems, or to prepare students for pursuing research in this area and communicating with international communities. Topics covered include (but not restricted):

・　Strongly correlated electron systems
・　Spin-orbit interaction and topological insulators
・　Dirac/Weyl semimetals in 3D
・　Graphene and other Dirac materials in 2D
・　Topological Kondo insulators
・　Spin liquids
・　Unconventional superconductivities
・　Cuprates, heavy fermion systems, and plutonium compounds
・　Organic conductors
・　X-ray spectroscopy
・　Nuclear magnetic resonance
・　Scanning tunneling and photoemission spectroscopies

本講義は量子マテリアルに関する導入的な内容を目指す。とりわけ、炭素などの軽元素系からプルトニウムを含む重元素系まで様々な化合物系で幅広く実現する量子マテリアルの最近の研究事例を俯瞰的に紹介し、この分野での実験および理論的な理解の基礎となる枠組みを提示する。また、世界中の多くの研究者が注目する強相関とトポロジーが交わる物理領域の魅力を紹介し、今後学生がこの分野やその周辺での研究・開発を国際的なコミュニティーの中で展開していく上での指針となりうる考え方を例示する。カバーするトピックは上述のリストにある通り（ただしこれに限定しない）。

履修条件
Course Prerequisites

No specific prerequisite. Better to have some basics understandings on undergraduate-level solid state physics and quantum mechanics.

履修条件は要さない。ただし、学部レベルの固体物理と量子力学の基礎的な理解があることが望ましい。　　