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同じ情報が http://spinman.phys.se.tmu.ac.jp/Lecture/CMPComH21.html と http://kem3.com/esrp/Lecture/CMPComH21.html に置いてあります。

物性物理学 II・H21 （後期　シラバス）

＜プリント＞ cgs単位系のクーロン相互作用 cgs-SI 単位変換表 スピン軌道相互作用 ブリルアン関数 磁気秩序(11/30改訂) 誘電応答(12/1修正) 半導体(12/15微修正) 超伝導

○　超伝導の簡単なプリントをアップしました。超伝導に関する参考書としては、「超伝導現象」M. ティンカム著（小林俊一訳）産業図書株が実験屋さんには読みやすいです。 ○　レポート（皆さんの研究テーマに関連した英語の論文の要約を提出してください）の締め切りは、２月１０日です。５２８室扉の封筒に入れてください。 ○　12/2 提出のレポートは、プリント「磁気秩序」6ページの問3題です（途中に10ページが入っていますが御容赦を・・・）。 分子場係数λは、He = λ M で定義されますが、この磁化 M は、単位体積あたりの磁化として定義されていますので、スピン数は単位体積あたりに取って下さい。そのためには、鉄の密度と原子量が必要です。 ○　11/25もレポートは無しです。 11/18の講義の最後に紹介した反強磁性体の転移温度以下における磁化率の内、χ⊥ に付いてのコメントです。右図に示すように、χ⊥ は、反強磁性の自発磁化の方向と垂直に磁場を掛けた場合に、自発磁化がどの様に傾くかによって決まります。磁化M2 が磁化 M1 の位置に作る分子場 He は、水平軸に対して -θ（縦軸負の方向）傾いています。従って、分子場との合成ベクトル H' = H + He の方向は、+θ方向（縦軸正の方向）で、M1 と平行になります。その時の角度θは、 H = ２He sinθ= 2λM2 sinθ を満たしている必要があります。M⊥ = 2Mi sinθなので、 χ⊥ = M⊥/H = 1/λ が得られる。 ○　11/18提出のレポートはありません。 先週のレポートに、名前の無いのがあります。心当たりがありましたら、メール下さい。修正テープが貼ってあるレポートです。 ○　10/27提出のレポートについて：μH/kBT の関数としてBrillouin関数を皆さんに書いてもらいました。その図を見ていて「何かおかしい！？」と感じたのですが、その理由は、S=5/2 の場合の方が S=1/2 の場合よりも立ち上がりがずっと遅かったからです（右上図）。理由は、BS を μH/kBT に付いて書いたからで、M ∝ SBS(μBH/kBT) にすれば、よく見る右下図になりました。この図の横軸は、温度を一定にして測定したときに、どのスピンの場合も、同じ磁場を掛けて比較したことになります。即ち、T = 1 K の時に、b の数字がほぼテスラ（T）程度のオーダーになります。(a と b が板書と反対になりました。すいません）（11/4） ○　次回は、11/3は教室が使用できないことと、学部生も受講しているので、大学祭の後の11月11日になります。レポートも11/4では無く、11/11に提出になります。 ○　ブリルアン関数のプリントをアップしました(10/28)。始めから a = μH/kBT = gJμBH/kBT で統一して整理しました。 ○　11/4提出のレポートです。 　一様磁場 H = (0, 0, H) がある場合、r= (x, y, z) として、ベクトルポテンシャル A = (H×r)/2 が、H = rotA の定義を用いて矛盾無く H = (0, 0, H) を表すことを確認する。 　He の反磁性磁化率 χdia = -1.9×10-6 (emu/mol) を、χdia = NAze2＜r2＞AV/6mec2 に代入して、He の平均電子軌道半径 (＜r2＞AV)1/2 を計算する。 ○　スピン軌道相互作用のプリントを修正しました(10/25)。 ○　10/27提出のレポートです。 　ブリルアン関数 を、S=1/2, 5/2 の場合の図を、規格化された変数 b に対して書く。 N 個の相互作用のない自由スピンの集団が与える磁化 M の期待値は、自由エネルギー F と分配関数 Z により、 で与えられる。ここで、分配関数 Z が となることを確認する。 ○　10/21提出のレポートは、3d遷移元素のd-電子の表を埋める問題です。前回のレポートの説明プリントをアップしました。 Number of 3d electrons 1 2 ・・・ 9 S 1/2 1 ・・・ 1/2 L 2 3 ・・・ 2 J=S+L ? ? ・・・ ? ○　明日10/14提出のレポートは、数値を代入する計算例です。 クーロンの法則を用いて、1 [m]だけ離して置かれた２つの１[C]の電荷間に働く力を、SI単位系（m, kg, s）と cgs単位系（cm, g, s）で書き表し、両者が等号で結ばれる事を利用して cgs単位系で電荷量を表現し [esu電荷]、それを用いて電子電荷量 [esu電荷] を求めなさい。 Bohr magneton: μB = e•h/2mec (cgs) に、e = 4.8×10-10 (esu)、h=1.05×10-27 (erg•sec)、me = 9.1×10-28 (g)、c = 3.0×1010 (cm/s) を代入して、cgs単位でμBを求めなさい。 ○　講義は板書を主体に進める予定です。参考書としては、 Introduction to Solid State Physics：Charles Kittel：John Wiley & Sons, Inc. 訳本：固体物理学入門：チャールズ・キッテル著：岩波書店 物性論 -固体を中心とした-：黒沢達美：裳華房・基礎物理学選書９（易） 等がお勧めです。