授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | | 初等量子力学を習得した学生に対して，量子力学の更なる理解を深めるために，基礎からより高度な内容まで講義をすることで，実際の電子材料への基礎力・応用力を身につけるようにする． また，計算機によるシミュレーション演習を通して，電子の動きや波動関数を視覚化することで実際の材料内で起こっている現象を予測できるようにする． |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | In order to deepen the understanding of quantum mechanics for the students who mastered elementary quantum mechanics, this lecture provide the knowledge from basic concept to advanced contents of the quantum mechanics, and is designed to acquire applied skills in actual electronic materials. Moreover, this lecture is designed to acquire the skills to predict the physical phenomenon in actual electronic materials by visualizing the electron transport and the wave function based on the computer simulation. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | 1. 実際の材料・デバイスにおける量子化現象を理解し，説明できる．
2. 簡単な量子デバイスにおける波動関数などの視覚化ができる． |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | 1. Understand and Describe quantization phenomena in actual electronic materials and devices.
2. Cultivate the skills to visualize wave functions in simple quantum devices. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | | 電気物性基礎論，固体電子工学，磁性体工学，電磁気学 |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Quantum mechanics, Solid state electronics, Magnetic materials, Electromagnetics |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | １．基礎量子論（光・電子の二重性，シュレディンガー方程式，不確定性原理，調和振動子，井戸型ポテンシャル，水素原子モデル，ベクトルの対角化）
２．行列と状態ベクトル（行列要素，対角化，ハイゼンベルグ表示）
３．電子のスピン，角運動量（球関数の角運動量，スピン演算子，スピン軌道相互作用，角運動量の合成）
４．散乱とトンネル効果（ラザフォード散乱，散乱問題における行列要素，トンネル効果）
５．摂動論（散乱，光子の吸収と放出）
６．多粒子系，多体問題（ボーズ粒子，フェルミ粒子，フォノン，第二量子化，トーマス－フェルミ近似）
７．量子力学応用デバイス（光学デバイス，電子デバイス）
講義内容を確認するレポート課題を課すので，提出期限までにレポートを提出すること． |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1. Basic quantum theory (Wave-particle duality in photon and electron, Schrodinger equation, Uncertainty principle, etc.)
2. Matrix and state vector (Matrix element, Diagonalization, Heisenberg representation)
3. Electron spin and angular momentum (Spin operator, spin-orbit interaction, etc.
4. Electron scattering and tunnel effect (Rutherford scattering, Matrix element in scattering problem, etc.)
5. Perturbation theory (Electron scattering, Absorption and emission of photons)
6. Many-particle system and many-body problem (Bose particles, Fermi particles, Second quantization, etc.)
7. Quantum device (Optical devices, Electron devices)
Assignments are given. The students have to do the assignments and submit them before due date. |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | レポートにより，目標達成度を評価する．
100点満点で60点以上を合格とする． |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | Evaluation will be based on the assignments.
The minimum passing score is 60%. |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | 履修を希望する者は，4/10(月)までにTACTにログインし，講義サイト「大学院基礎科目ガイダンス」が表示されていることを確認すること。表示されていない場合は，[メンバーシップ]-[参加可能な講義サイト]のタブから「大学院基礎科目ガイダンス」を検索し，参加すること。
登録に問題がある場合，その他不明なことがあれば，電子メールで，氏名・学生番号を明記した上で，小島（kojima_at_NUEE（_at_を@に置換，NUEE=nuee.nagoya-u.ac.jp））まで連絡すること。 |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | To G30 and NUPACE students who hope to be enrolled in the course "Theory of Data Analysis and Processing"
You have to join the course site "Guidance for Theory of Data Analysis and Processing" on TACT by Apr. 10 (Mon.).
When you cannot find this course site on TACT, contact to Assoc. Prof.
Kojima (kojima_at_NUEE (replace "_at_" by "@" and "NUEE" by
"nuee.nagoya-u.ac.jp") by e-mail. Fill out your student ID No. and your name in the e-mail.
If you do not receive a reply in 24 hours, retry to send the e-mail or try other methods (email from another account or call) to contact. |
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教科書【日本語】
Textbook | | |
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教科書【英語】
Textbook | | | Quantum mechanics I, II: Shoichiro Koide, Shokabo Co., Ltd |
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参考書【日本語】
Reference Book | | 量子力学演習（小出昭一郎，水野幸夫，裳華房）
Elements of Advanced Quantum Theory: J. M. Ziman, Cambridge Univ. Press |
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参考書【英語】
Reference Book | | 量子力学演習（小出昭一郎，水野幸夫，裳華房）in Japanese
Elements of Advanced Quantum Theory: J. M. Ziman, Cambridge Univ. Press |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | 指定した教科書や配布資料を事前に読んでおくこと。また，授業終了時に示す課題についてレポートを作成すること。 |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | Read the prescribed textbook and distributed materials well. Do the assignments given at the end of each class. |
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使用言語【英語】
Language used | | |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | | The lecture is conducted in-person as a rule. |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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