慶應義塾大学理工学部 物理学科

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4年生の卒業研究について
(理論研究室、江藤グループ)

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担当　　江藤 幹雄
居室　　22棟　304A号室
内線番号 47823　/　外線 045-566-1676

理論研の卒業研究

春学期
7月までは個別のグループに配属分けはせず、理論研全体で活動を行います。 4年生は6-7名ずつの3つの班に分かれ、各班を3人の教員が4週間ずつ受け持って セミナーをします。
それと平行して、各教員はチューターとして2, 3名の学生を受け持ち、「論文講読発表」の 指導を行います。
秋学期
夏休み前に、学生の希望に従って配属先のグループ(講師以上の教員ごと)が決定します。 秋学期にはグループごとにセミナーや課題研究を行い、学期の終わりまでに卒業論文を まとめます。卒業研究の発表会は、物理学科全体でポスター形式で行います。

江藤担当の教材、卒業研究

2018年度

春学期のセミナーの教材
R. P. Feynman, "Statistical Mechanics," Chapter 6 (第2量子化).
論文講読発表

2017年度

論文講読発表
  • M. V. Berry, "Quantal phase factors accompaning adiabatic changes," Proc. Roy. Soc. (London) A392, 45-57 (1984).
  • Y. Aharonov and A. Casher, "Topological quantum effects for neutral particles," Phys. Rev. Lett. 53, 319-321 (1984).
卒業研究
E. Engel and R. M. Dreizler, "Density Functional Theory" (Springer, 2011) を輪講して、密度汎関数法の基礎を勉強しました (山内淳准教授と共同)。その後、具体的な電子状態計算に応用しました。

2016年度

春学期のセミナーの教材
R. P. Feynman, "Statistical Mechanics," Chapter 1 (統計力学入門).
論文講読発表
  • B. E. Kane, "A silicon-based nuclear spin quantum computer," Nature 393, 133-137 (1998)
  • S.Tarucha et al., "Shell Filling and Spin Effects in a Few Electron Quantum Dot," Phys. Rev. Lett. 77, 3613-3616 (1996).
  • C. H. Bennett et al., "Teleporting an Unknown Quantum State via Dual Classical and Einstein-Podolsky-Rosen Channels," Phys. Rev. Lett. 70, 1895-1899 (1993).
卒業研究
M. I. Katsnelson, "Graphene: Carbon in Two Dimensions" (Cambridge University Press, 2012) を輪講して、グラフェンにおけるmassless Dirac粒子の性質、磁場中の量子ホール効果、ベリー位相、等を勉強しました。 最後に、グラフェンの人工ポテンシャルによる共鳴散乱、量子ホール効果への 電場の影響について計算し、卒業論文にまとめました。
  • 相原:「グラフェンの人工ポテンシャルによる共鳴散乱現象」
  • 新保:「グラフェンの量子ホール効果と電場の影響」

2015年度

論文講読発表
  • Y. Aharonov and D. Bohm, "Significance of Electromagnetic Potentials in the Quantum Theory," Phys. Rev. 115, 485-491 (1959).
  • Y. Aharonov and A. Casher, "Topological quantum effects for neutral particles," Phys. Rev. Lett. 53, 319-321 (1984).
卒業研究
近藤効果の代表的なテキスト、 A. C. Hewson, "The Kondo Problem to Heavy Fermions" (Cambridge University Press, 1993) を輪講しました。基礎を勉強した後、下記の テーマについて研究を行いました。
  • 北浦:「金属表面上の単分子磁石における近藤効果」
  • 小川名:「2次元電子系に結合した局在スピンにおける近藤効果」
  • 鈴木:「量子細線に結合した局在スピンにおける近藤効果」
  • 山口:「数値繰り込み群による共鳴散乱の研究」

2014年度

論文講読発表
  • M. V. Berry, "Quantal phase factors accompaning adiabatic changes," Proc. Roy. Soc. (London) A392, 45-57 (1984).
  • C. H. Bennett et al., "Teleporting an Unknown Quantum State via Dual Classical and Einstein-Podolsky-Rosen Channels," Phys. Rev. Lett. 70, 1895-1899 (1993).
卒業研究
B. Andrei Bernevig, "Topological insulators and topological superconductors" (Princeton University Press, 2013) を輪講して、 トポロジカル絶縁体の基礎を勉強しました。 その後、課題研究として、多バンド系における量子ホール効果、 グラフェンでの端状態に対する不純物効果、 リング構造中の量子ホール効果と永久電流、を数値計算によって調べました。
  • 岩崎:「量子ホール系のエッジモードにおける多バンド効果」
  • 大島:「グラフェンのエッジモードにおける不純物効果」
  • 松永:「リング構造を持つ量子ホール系における永久電流」

2013年度

論文講読発表
  • M. V. Berry, "Quantal phase factors accompaning adiabatic changes," Proc. Roy. Soc. (London) A392, 45-57 (1984).
卒業研究
M. I. Katsnelson, "Graphene: Carbon in Two Dimensions" (Cambridge University Press, 2012) を輪講して、グラフェンにおけるmassless Dirac粒子の性質、磁場中の量子ホール効果、ベリー位相、不純物散乱の効果、 等を勉強しました。最後に、グリーン関数のリカージョン法についても学び、 グラフェンやカーボンナノチューブにポテンシャル障壁がある場合の 電気伝導度を計算しました。
  • 田中:「単層グラフェンにおけるディラック粒子の伝導特性」
  • 若林:「タイトバインディング模型を用いた単層グラフェンの理論研究」

2012年度

春学期のセミナーの教材
R. P. Feynman, "Statistical Mechanics," Chapter 1 (統計力学入門).
論文講読発表
  • L. D. Landau, "Diamagnetism of Metals," Z. Phys. 64, 31-38 (1930).
  • M. V. Berry, "Quantal phase factors accompaning adiabatic changes," Proc. Roy. Soc. (London) A392, 45-57 (1984).
卒業研究
M. Di Ventra, "Electrical Transport in Nanoscale Systems" (Cambridge University Press, 2008) を輪講し、ナノスケールの系に おける非平衡輸送特性の計算方法を勉強しました (山内淳准教授、齊藤圭司 准教授と共同)。その後、量子ドット配列の電気伝導・熱電効果、単分子 デバイスの輸送特性、等の計算をおこなって卒業論文にまとめました。
  • 宇山:「量子ドットの環状配列における干渉効果と輸送特性」
  • 谷川:「量子ドット配列構造における輸送現象の理論研究」
  • 平野:「量子ドット配列の電気伝導および熱電効果」
  • 星野:「単分子デバイスにおける電子状態と量子輸送特性」

2011年度

春学期のセミナーの教材
R. P. Feynman, "Statistical Mechanics," Chapter 1 (統計力学入門).
論文講読発表
  • S.Tarucha et al., "Shell Filling and Spin Effects in a Few Electron Quantum Dot," Phys. Rev. Lett. 77, 3613-3616 (1996).
  • L. D. Landau, "Diamagnetism of Metals," Z. Phys. 64, 31-38 (1930).
  • Y. Aharonov and D. Bohm, "Significance of Electromagnetic Potentials in the Quantum Theory," Phys. Rev. 115, 485-491 (1959).
卒業研究
多体問題のテキスト、A. L. Fetter and J. D. Walecka, "Quantum Theory of Many-Particle Systems" を輪講して、グリーン関数法、 ダイヤグラムを用いた摂動展開の方法、などを勉強しました。その後、 量子ドットの電子状態や電気伝導の平均場近似を用いた計算、 低次元電子ガスの誘電率の計算、などに応用し、卒業論文にまとめました。
  • 猪俣:「Green関数法とその量子ドットの電子状態計算への 応用」
  • 大久保:「グリーン関数法によるハートレー・フォック近似の 定式化と量子ドットへの応用」
  • 杉本:「電子ガスの誘電率とプラズマ振動の解析」
  • 福沢:「グリーン関数法を用いた量子ドットの輸送特性の解析」

2010年度

春学期のセミナーの教材
M. Le Bellac, "Quantum and Statistical Field Theory," chapters 1 (Introduction to critical phenomena) and 2 (Landau theory).
論文講読発表
  • S.Tarucha et al., "Shell Filling and Spin Effects in a Few Electron Quantum Dot," Phys. Rev. Lett. 77, 3613-3616 (1996).
  • L. D. Landau, "Diamagnetism of Metals," Z. Phys. 64, 31-38 (1930).
  • M. V. Berry, "Quantal phase factors accompaning adiabatic changes," Proc. Roy. Soc. (London) A392, 45-57 (1984).
卒業研究
川畑有郷「固体物理学」(朝倉書店、2007)を輪講して、物性物理学の 基礎から磁場中の電気伝導特性までを勉強しました。その後、グラフェンの ナノ構造に磁場を加えたときの電子状態、など独自の研究をおこないました。
  • 杢保:「グラフェンナノリボンにおける電子状態の磁場依存性」
  • 井上:「タイト・バインディング近似による擬一次元系の電子状態の解析」
  • 松井:「擬ゼロ次元系における電子状態の磁場依存性」

2009年度

春学期のセミナーの教材
S. Chandrasekhar, "Stochastic Problems in Physics and Astronomy," Rev. Mod. Phys. 15, 1-89 (1943).
論文講読発表
  • R. Kubo, "Electrons in Small Metallic Particles," in "Polarization Mattiere et Rayonnement," ed. A. Kastler, Societe Francaise de Physiqe, pp.325-339 (1969).
  • C. H. Bennett et al., "Teleporting an Unknown Quantum State via Dual Classical and Einstein-Podolsky-Rosen Channels," Phys. Rev. Lett. 70, 1895-1899 (1993).
卒業研究
S. Doniach and E. H. Sondheimer, "Green's Functions for Solid State Physicists" (Imperial College Press, 1998) を輪講して、 グリーン関数法を勉強しました。 その後、量子ドットにグラフェン等の半金属を接続した系の 電気伝導特性、2重量子ドットの輸送特性、固体中の不純物散乱に おけるフリーデルの和則、の研究に応用しました。
  • 内海: 「半金属に結合した量子ドットの電気伝導特性」
  • 根元:「2重量子ドットにおける電気伝導特性の理論研究」
  • 中村:「グリーン関数を用いた共鳴散乱の定式化」

2008年度

春学期のセミナーの教材
M. Le Bellac, "Quantum and Statistical Field Theory," chapters 1 (Introduction to critical phenomena) and 2 (Landau theory).
論文講読発表
  • B.J. van Wees et al., "Quantized Conductance of Point Contacts in a Two-Dimensional Electron Gas," Phys. Rev. Lett. 60, 848-850 (1988).
  • C. H. Bennett et al., "Teleporting an Unknown Quantum State via Dual Classical and Einstein-Podolsky-Rosen Channels," Phys. Rev. Lett. 70, 1895-1899 (1993).
卒業研究
C. P. Slichter, "Principles of Magnetic Resonance" (Corrected 3rd printing of the 3rd enlarged and updated edition, Springer, 1996) で磁気共鳴の基礎を勉強した後、 B. E. Kane, "A silicon-based nuclear spin quantum computer," Nature 393, 133-137 (1998) を輪講しました。 シリコン中のリンにおける核スピン、電子スピン結合系の問題を発展 させ、複数の量子スピン系の相互作用の効果、外部磁場による エンタングルメント生成の方法、それらの実験での観測可能性、等を 考察しました。
  • 櫛原: 「２核スピン2電子系におけるエネルギー準位の制御」
  • 小林:「シリコンベース核スピン量子コンピュータの基礎原理」
  • 千代田:「Si中の核スピン電子スピン結合系の量子状態」
  • 西山:「Si:P中での磁気共鳴における同位体 29Siの影響」

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Last updated at 14/4/2015