私たちが日々研究する金属電子系では、量子力学の不確定性原理(Δx・Δp ~ ℏ)がもたらす大変不思議な物理現象が生じます。その一例は「超伝導」です。超伝導とは、電子ごとにバラバラな波動関数の位相(θi≠θj)が突然一つに定まる相転移です。2つの電子が量子力学的な束縛状態を形成する結果、位相が自然に揃います(図1)。超伝導とは、「位相に関する対称性の自発的破れ」であり、このとき減衰しない永久電流やマイスナー効果が生じます。Sc研では、こうした自然界の謎の解明に日々取り組んでいます。過去の研究成果の多くは、実は大学院生が第一発見者です。研究室内外の教員や院生仲間(先輩、後輩を問わず)と日々議論を重ねる中で、巡り合った重要な手がかりを必死に捉えて、発見をつかみ取りました。修論の研究テーマを教員と相談して決めた後に、(頑張り次第で)そのテーマでは先生を超えて、早期に学会で存在感を発揮し始める先輩が、過去たくさんいました。Sc研には、それを可能にする伝統と実績に基づく環境があり、我々はその手助けをしたいと願っています。
図1:温度を下げると有効引力が増大し、クーパー対が生じて超伝導になります。クーロン斥力が引力起源である「非従来超伝導体」は、銅酸化物高温超伝導体や鉄系高温超伝導体をはじめ、現在の物性物理学の中心的課題です。
次に、大学院での学習内容をご説明します。
前期は凝縮系理論の標準的な教科書を、教員を交えて輪講し、量子多体論の基礎を習得します。参加者全員で議論を重ねて正解に到達する経験は、その後の貴重な糧となると思います。
教科書の例:
“Statistical Mechanics: A Set of Lectures”, R.P. Feynman: 量子統計力学、第二量子化
後期には、豊富なテーマの中から興味のある課題を選び、指導教員と共に入門的な研究活動を行います。研究成果を卒業論文にまとめて、卒研発表会で発表します。
教科書の例:
「統計力学」 阿部 龍蔵(東京大学出版会): 場の量子論の導入、グリーン関数
「超伝導入門 (上,下)」M. ティンカム(吉岡書店): BCS理論
「固体の電子論 」斯波 弘行(丸善): 電子相関の基礎
卒業研究の例:
「クーロン斥力による非従来型超伝導の理論」
「銅酸化物高温超伝導体におけるスピン揺らぎ理論」
「強磁場下ディラック電子のランダウ量子化」
毎週の研究室セミナーで研究の議論を行います。 また外部から講師を招く集中講義やコロキウムを開催します。 さらに「Sc研夏の学校」に向けて教科書を選び、学生主体で輪講を進めます。
加えて修士一年では、場の理論を扱った教科書を選び、教員を交えて一年間輪講します。これにより、研究に必要な知識を自然に身に着けることができます。
教科書の例:
“Quantum Theory of Many-Particle Systems”, A.L. Fetter & J.D. Walecka: 場の量子論
“Theory of superconductivity”, J.R. Schrieffer: 強結合超伝導の理論
「強相関電子系の物理」 佐宗哲郎(日本評論社): 電子相関の理論、輸送理論
修士課程の入学後に、皆さんが興味を持つテーマに基づいて、修士論文の課題を決めます。 必要に応じて数値計算の指導も行います。研究会や日本物理学会における研究発表や、英文学術雑誌に論文を掲載することが可能です。
博士課程では、指導教員や内外の共同研究者と協力しつつ、いよいよ学生主体で最前線の研究領域を開拓します。 英文論文を執筆し、国際会議で発表する機会が増えます。「学振研究員」に申請して採択されると、研究奨励金と研究費が支給されます。 Sc研の学生は高確率で学振研究員に採択されてきました。研究で活躍したい人は是非Sc研に来てください。
興味のある方はぜひ入試説明会に来てください。3年生以下の学生も歓迎します。
名古屋大学大学院理学研究科では、研究・教育のさらなる充実と発展のため、 令和4年4月からの専攻再編を目指して文部科学省に認可申請しております。 そのため、本年度の募集開始時期と入試日程は例年と異なります。 随時、物理教室ホームページにて最新情報をご確認ください。
2025年度入学 入試日程 | |
入試説明会 | 2024年5月25日 |
自己推薦入試 | 決まり次第掲載します |
一般選抜入試 | 決まり次第掲載します |
全体説明会の後の研究室訪問の際に、Scグループの詳しい紹介を行います。 説明会の詳細は 物理学教室HPの説明会案内をご覧ください。 物理教室説明会に出席できない場合は、個別に対応致します。
受験を希望される方は、入試説明会にご出席ください。受験の際には必ず、下記連絡先に事前にメールでご連絡ください。自己推薦入試の詳細は物理学教室HPの自己推薦案内をご覧ください。
受験を希望される方には、入試説明会への出席を推奨します。 一般選抜入試の詳細は物理学教室HPの一般選抜試験案内をご覧ください。 一般選抜入試の過去問題集もこちらに掲載されています。
自己推薦入試 入学者数 | 一般選抜入試 入学者数* | 全入学者数* | |||
入学年度 | 学内 | 学外 | 学内 | 学外 | |
2023年度 | 0 | 1 | 1(1) | 1(1) | 3(3) |
2022年度 | 2 | 1 | 1(1) | 0(0) | 4(4) |
2021年度 | 1 | 2 | 0(0) | 1(4) | 4(7) |
2020年度 | 0 | 4** | 0(0) | 0(1) | 4(5)** |
2019年度 | 1** | 4 | 1(1) | 0(2) | 6(8)** |
2018年度 | 1 | 1 | 0(0) | 0(3) | 2(5) |
2017年度 | 0 | 2 | 1(1) | 0(1) | 3(4) |
2016年度 | 3** | 0 | 0(0) | 0(0) | 3(3)** |
*括弧内は合格者数
**秋季入学者を含む