シラバス参照
|
シラバス参照
|
| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
固体物理学（Ｅ科） | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Ｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｃｏｎｄｅｎｓｅｄ Ｍａｔｔｅｒｓ | ||
| 科目番号 /Code |
|||
| 開講年度 /Academic year |
2011年度 | 開講年次 /Year offered |
3/4 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
前学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
夜間主コース |
| 授業の方法 /Teaching method |
講義 | 単位数 /Credits |
2 |
| 科目区分 /Category |
|||
| 開講類・専攻 /Cluster/Department |
電子工学科 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
小林 義彦 | ||
| 居室 /Office |
|||
| 公開E-mail |
koba@tokyo-med.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
なし | ||
| 更新日 /Last update |
2011/03/02 12:48:18 | 更新状況 /Update status |
公開中 /now open to public |
| 講義情報/Course Description |
| 主題および 達成目標（2,000文字以内） /Themes and goals（up to 2,000 letters） |
主題 : 物質が示す様々な性質(物性)を原子、電子のレベルから理解することを目的とする。 到達目標：空間格子、基本単位格子等を理解する。逆格子とブリルアンゾーンについて調べ、波の結晶格子による回折を理解する。格子振動の分散関係とフォノンによる比熱、熱伝導について理解する。フェルミ縮退をした自由電子ガスの熱的性質、輸送現象を調べ、次に周期的ポテンシャル中で電子がエネルギーバンドをつくるということを理解する。エネルギーバンドの考察により、物質の示す多彩な伝導的性質(金属、半導体、絶縁体)の基本を理解する。磁性体と誘電体との特徴を理解する。 |
|---|---|
| 前もって履修 しておくべき科目（1,000文字以内） /Prerequisites（up to 1,000 letters） |
力学、電磁気学、応用数理解析第一、波動と光 (量子力学と統計熱力学は平行して履修するべき) |
| 前もって履修しておくこ とが望ましい科目（1,000文字以内） /Recommended prerequisites and preparation（up to 1,000 letters） |
上記 |
| 教科書等（1,000文字以内） /Course textbooks and materials（up to 1,000 letters） |
「キッテル固体物理学入門」(宇野他 訳、丸善) 参考書：「物性論-固体を中心とした」（黒沢達美、裳華房） |
| 授業内容と その進め方（2,000文字以内） /Course outline and weekly schedule（up to 2,000 letters） |
第一回：序論. 物性物理学とはなにか、なにがわかるか、量子力学の必要性 第二回：原子の結合（ファン・デア・ワールス結合、イオン結合、共有結合、金属結合） 第三回：結晶構造I ： 原子の周期的配列、空間格子、結晶面の指数、簡単な結晶構造 第四回：結晶構造IIおよび逆格子I：簡単な結晶構造、結晶による波の回折、回折実験 第五回：逆格子II ：ブラッグ条件、散乱波の振幅、逆格子ベクトルとブリルアンゾーン 第六回：逆格子III ：回折の条件、単位構造のフーリエ解析、構造因子、原子形状因子 第七回：フォノンI ： 結晶の振動 - 単原子結晶の振動、2原子以上を含む格子の振動、弾性波の量子化、フォノンの運動量 第八回： フォノンII ： 熱的性質 - フォノン比熱、デバイモデル 第九回：自由電子フェルミ気体I ： フェルミ・ディラック分布関数、3次元自由電子気体のエネルギー準位 第十回：自由電子フェルミ気体II ： 電子比熱、電気抵抗率とホール効果、熱伝導率 第十一回：エネルギーバンドと半導体I ：周期的ポテンシャル ブロッホ関数、エネルギーギャップ 第十二回：エネルギーバンドと半導体II ：真正半導体、不純物半導体、正孔と電子、半導体の種々の性質、有効質量 第十三回：磁性体I ： 反磁性、常磁性とキュリー則、パウリ常磁性 第十四回：磁性体II ： 強磁性・反強磁性、分子場理論、金属の強磁性とスレーター・ポーリング曲線 第十五回： 誘電体 ： 分極モーメント、構造相転移 授業は基本的に板書により行う。必要に応じてプリントを配布し、補足的な説明を与える。また、各章の終了ごとに演習問題をレポートとして与える。 |
| 実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience |
|
| 授業時間外の学習 （予習・復習等）（1,000文字以内） /Preparation and review outside class（up to 1,000 letters） |
予習：授業内容に対応する教科書の部分を読むこと。復習：教科書の演習問題やレポートの問題を解くこと。量子力学・統計熱力学の予習復習と関連づけること。 |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） （1,000文字以内） /Evaluation and grading （up to 1,000 letters） |
授業回数の2/3以上出席していることを前提に、評価は期末試験+レポートの60%の相当得点をもって合格とする。成績は期末試験・レポート・出席状況で総合的に評価する。期末試験にはレポート問題に強く関連する問題を出題する（したがってレポート問題の解答・解説はしない）。【最低達成基準】 1)結晶とは何か説明できる。 2)逆格子空間とは何か説明出来き、なぜX線や電子波が結晶により回折されるのか説明できる。 3)格子振動の分散関係・フォノンによる比熱について説明できる。 4)電子ガスの熱的性質、輸送現象について説明できる。 5)エネルギーバンドとは何か説明できる。 6)磁性体・誘電体の特徴に付いて説明できること。 |
| オフィスアワー： 授業相談（1,000文字以内） /Office hours（up to 1,000 letters） |
授業担当者は非常勤のため、直接質問等を受け付ける時間は、原則として授業終了後しかとれない。E-mailでの相談は随時受け付けるが、質問したい内容を整理して書くこと（全く分からないまたは何が分からないか分からないという相談は受け付けない）。また、mailへの返答には数日程度かかることは了承願いたい。 |
| 学生へのメッセージ（1,000文字以内） /Message for students（up to 1,000 letters） |
物性物理学は、基礎のみならず、デバイス材料開発の上でも非常に重要であるため、将来大学院への進学を考えている人、企業で技術的な仕事をしたい人にとって必須の科目です。量子力学・統計熱力学が現実の物質にどう適用されているかを知る良い教材でもあります。授業を受動的に聴くだけではなく、演習問題を 解くなど、積極的に取り組んでください。 |
| その他 /Others |
なし |
| キーワード /Keywords |
結晶，空間格子，逆格子，波の回折，フォノン，自由電子フェルミ気体，エネルギーバンド，磁性体，誘電体 |