情報 | 固体物理 | 5年・後期・選択・学修1単位 | |
担当教員 | 山口 一弘 | 連絡先 | |
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講義の概要 | 結晶構造やその結晶内の電子の振舞い、固体結晶の力学的、電気的、磁気的、熱的、光学的性質を解説する。 | ||
到達目標 | 1.結晶構造について理解できること。 2.固体の力学的、熱的性質、電気的、磁気的、光学的性質を理解できること。 3.量子力学の基礎を応用できること。 |
日程 | 授業項目 | 理解すべき内容 | 理解度 (1~4) | |
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後期 | 第1週 | 結晶構造 | 単位格子や結晶構造などを説明できる。 | |
第2週 | X線回折 | ブラックの回折条件や逆格子等を説明し、逆格子などを計算できる。 | ||
第3週 | 格子振動(1) | 分散関係などを導出できる。 | ||
第4週 | 格子振動(2) | フォノン、ブリルアンゾーンなどを説明できる。 | ||
第5週 | 固体の熱的性質(1) | アインシュタインの理論から固体の比熱を導出し、その特徴を説明できる。 | ||
第6週 | 固体の熱的性質(2) | デバイの理論から固体の比熱を導出し、その特徴を説明できる。 | ||
第7週 | (中間試験) | |||
第8週 | 電気伝導 | 金属の電気伝導を説明し、導電率などを導出できる。 | ||
第9週 | 自由電子 | 状態密度を説明し、自由電子の状態密度を導出できる。 | ||
第10週 | 周期ポテンシャル中の電子 | 周期ポテンシャル中の電子の状態を説明できる。 | ||
第11週 | エネルギーバンド理論(1) | 有効質量、バンド構造を説明できる。 | ||
第12週 | エネルギーバンド理論(2) | ブロッホ関数などを説明できる。 | ||
第13週 | 固体の光学的性質(1) | 誘電分散などを説明できる。 | ||
第14週 | 固体の光学的性質(2) | 光学遷移などを説明できる。 | ||
第15週 | (期末試験) | |||
第16週 | 総復習 | |||
学習教育目標 | A,Bに対応 | 達成項目 | 本科イ)、ロ)に対応 | JABEE 認定基準 |
(A-2),(B-1),(d)-(1)に対応 |
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教科書・参考書 | 教科書:松澤剛雄 他 「電子物性」 (森北出版) 参考書:Introduction to Solid State Physics By C. Kittel (丸善) | ||||
評価方法及び 合格基準 |
成績の評価は、定期試験の成績80及びレポートの成績20%で評価し、合計の成績が60点以上の者を合格とする。 | ||||
学生へのメッセージ、 予習・復習について |
この科目は電気電子系の科目を修得した学生を対象にしています。 また、この科目は、力学、電磁気学等の物理学全般を土台にし、固体中の電子の運動等を解析的に扱っています。従って、学生には、電子材料の理解だけでなく、数学の力も要求しています。配布プリントを元に復習用のノートを作成すること。また、講義毎に指示する準備を予習すること。 |