レーザーの原理と冷却原子系について、基本的事項を解説する。本講義を通して、物性物理学の対象となる様々な物質において起こる新奇な現象と、その背景にある基本的な物理的概念を学習する。物質の多様な性質を解き明かす物性物理学が扱う分野と研究対象は多岐にわたっている。各種の先端科学・技術の基盤となっている物性物理学の諸分野について、基本的事項を理解することを目指す。固体の電気伝導は、一体どのような要因によって決まっているのかを理解する。極微細線に現われるコンダクタンスの量子化現象を、ランダウアー公式に基づき理解する。固体のバンド構造の解析に関する、有効質量近似の使い方を理解する。半導体に特有な、pn接合における電気伝導特性を理解する。化合物半導体のバンドギャップエンジニアリングと、これを利用した量子井戸について理解する。トポロジカル絶縁体とはなにか、またこれに特徴的なエッジ状態に関する基礎的事項を理解する。固体表面に現われる表面原子の再構成構造や、表面電子準位の特徴を理解する。