前期 金曜日 ２講時. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員/Instructor : 横山 寿敏. 学期/Semester: 前期. 開講年度/Year: 2024. 科目ナンバリング/Course code/number: SPH-PHY247J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.
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固体統計物理学講座
（物性理論分野）
相転移の熱、統計力学と非平衡統計力学入門
Introduction to thermodynamics and statistical mechanics of phase transition and non-equilibrium systems
統計物理学I, IIでは、多数の相互作用がない（或いは弱い）粒子系が、平衡状態にある場合の概念やそれを扱う原理的処方を主に学んだ。ここでは、相互作用の導入により起こる相転移（自発的対称性の破れ）や臨界現象、および摂動によって平衡系からずれた系のふるまい（応答）を理解するための基礎的な知識および方法を習得する。また、これらを扱うために必要な場の量子論の基礎を始めに話す。
In this course, I will talk about elementary concepts and methods for studying phase transitions (spontaneous symmetry breaking) and critical phenomena, which arise on account of inter-particle interactions, and non-equilibrium systems (mainly linear response theory). In the beginning, I will introduce non-relativistic quantum field theory to deal with the above subjects.
非（弱）相互作用平衡系の場合とは違い、強い相互作用がある系や平衡状態から遠く外れた非平衡系を系統的に扱う方法は未だ確立されておらず、現在の研究対象である。ここでは、相転移や輸送現象（電流、熱流など）などの重要な物理現象に関する知識とそれを理解するための幾つかの方法論を知ることで、実際に研究を遂行する際の基礎力を養う。
In contrast with cases of non- (or weakly) interacted equilibrium systems, methods that treat strongly correlated systems and non-equilibrium systems distant from equilibrium have not been established, and are problems at present. With this situation in mind, here we acquire fundamentals to tackle with actual studies, that is, knowledge of phase transitions and transport phenomena (charge current, heat flow, etc.) and methods to deal with them.
(0) 平衡系の熱力学、統計力学の復習と場の量子論の基礎
(1) 相転移の熱力学、統計力学
(2) 非平衡統計力学（特に線形応答理論）の基礎的な概念と方法
(0) Brief review of thermodynamics and statistical mechanics for equilibrium systems, and fundamentals of quantum field theory
(1) Thermodynamics and statistical mechanics of phase transition
(2) Basic concepts and methods for non-equilibrium systems, especially, linear response theory
随時課すレポート（数回）と期末試験により判断する。
Judged by homework assignments (several times) and a term-end exam.
特定の教科書には沿わないが、参考書（文献）は授業中に随時紹介する。
The materials of the class are not in accordance with a specific text book, but suitable references will be announced in each subject.
予復習も兼ねて、レポート問題をじっくり考えて欲しい。
Homework assignments should be thought over.
平衡系の熱力学, 統計力学および量子力学（IIIまで）の枠組み（概要）は理解していることを前提とする。
レポート提出、返却や補足説明、連絡などのために Google classroom を使うので、受講希望者は必ず登録して下さい。クラスコードはxifph2z です。登録期間内は随時登録を取り消して構いません。
担当者居室：理学合同B棟、841号室。
Preconditions are understandings of outline of equilibrium thermodynamics and statistical physics, and of quantum mechanics (up to class III).
Participants should register Google classroom (class code: xifph2z) for submitting the assignments, reading supplementary materials and contacts. Registration may be freely deleted in the registration term.
Office of person in charge: Science Complex B, Room 841.