学科(専攻)・科目の種別等 Department/Division
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専門科目 物理学科
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授業コード Class Code |
S12345201 |
科目コード Course Code |
S123452 |
授業の方法 Course Type |
講義 |
単位数 Credits |
2 |
期別 Semester Offered |
後期 |
曜日・時限 Day & Period |
火2 |
授業科目 Course Title |
物性物理学C
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Solid State Physics C |
副題 Subtitle |
非線形非平衡物理学 |
担当教員 Instructor |
櫻井 建成,北畑 裕之 |
履修年次/セメスター Students' Year/Semester to take the Course |
3年生・後期 |
時間数 Total Hours |
30時間 |
受入人数 Maximum Number of Students |
30名程度 |
教室等 Classroom |
123講義室 |
概要 Brief Description |
平衡系の熱力学、統計力学の拡張として、平衡系からわずかにずれた線形非平衡領域で
成り立つ理論について学ぶ。次に、平衡系から大きくずれた非線形非平衡領域ではじめて
起こる秩序構造に関して、どのような取扱いが可能であるかを学ぶ。 |
目的・目標 Objectives and Goals |
平衡系の取扱いについては、熱力学、統計力学などわかりやすく、かつ、多くの知見が得られる理論の枠組みがある。それに対して、系が非平衡状態にあると、とたんに物理学としての取扱いが難しくなる。そのような中でも、さまざまなスケール、さまざまな精度で非平衡系についての研究が進められてきて、現在も発展している。そのような非平衡系、非線形系の扱いについて、その特徴と基礎的な部分を理解することを目的とする。 |
授業計画・授業内容 Course Plans and Contents |
第1回: はじめに
第2-3回: 平衡系と非平衡系の違い
第4-6回: ランダムウォーク、ブラウン運動、揺らぎと散逸の関係
第7-9回: 線形安定性解析、分岐理論
第10-12回:非線形振動子、同期現象
第13回:カオスとフラクタル
第14-15回:最近の研究動向について
以上の内容について触れる予定であるが、受講者の理解度合いや要望により変更の可能性がある。
講義時間外においては、下にあげるような参考書を用いて、講義中に取り上げた題材の具体例や発展、応用を学ぶことが望ましい。 |
キーワード Keywords |
非線形現象、非平衡開放系、散逸構造、分岐理論 |
教科書・参考書 Textbooks/Reference Books |
参考書として次のものをあげるが、講義中は使用しない。レポート作成や自習のための参考としてほしい。
「非平衡系の統計力学」 北原和夫著(岩波書店)
「非平衡系の物理学」 太田隆夫著(裳華房)
「非線形科学」 蔵本由紀著(集英社新書)
「非線形科学」 吉川研一著(学会出版センター)
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評価方法・基準 Evaluation Procedures and Criteria |
数回のレポートを課し、その内容により判断する。
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履修要件 Prerequisite |
物理学(力学、熱力学、統計力学)の基礎を習得していることが望ましい。 |