シラバス参照
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シラバス参照
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| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
固体物理工学第二 | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Solid State Physics Ⅱ | ||
| 科目番号 /Code |
PHY604p | ||
| 開講年度 /Academic year |
2024年度 | 開講年次 /Year offered |
3 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
後学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
情報理工学域 |
| 授業の方法 /Teaching method |
講義 | 単位数 /Credits |
2 |
| 科目区分 /Category |
専門科目 | ||
| 開講類・専攻 /Cluster/Department |
Ⅲ類 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
松林 和幸 | ||
| 居室 /Office |
東6号館 421 | ||
| 公開E-mail |
k.matsubayashi@uec.ac.jp | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
特になし | ||
| 更新日 /Last update |
2024/09/24 08:54:58 | 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） |
【授業の主題】 現代社会を支える機能性材料である半導体や金属の特性を理解することは物質を扱うあらゆる分野において必要不可欠である。本講義では固体の多彩な性質が量子力学と統計力学の初歩的な理解から出発して理解できることを学ぶ。 【到達目標】 （1）フェルミ縮退した自由電子ガスの熱的性質および輸送現象を理解し、説明できること。 （2）周期的ポテンシャル中での電子の状態、さらにはエネルギーバンドが生じることを理解し、説明できること。 （3）多彩な電気伝導特性（金属，半導体，絶縁体）をエネルギーバンドを考察することにより説明できること。 |
|---|---|
| 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） |
物理学概論，力学，電磁気学，固体物理工学第一 |
| 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） |
上記以外では特になし |
| 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 上』（宇野 他 訳、丸善） |
| 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） |
授業計画 第1回：固体物理学の概要 第2回：自由電子フェルミ気体 第3回：自由電子の比熱 第4回：自由電子の電気伝導度 第5回：周期ポテンシャルとブロッホの定理 第6回：バンドギャップと空格子近似 第7回：ここまでのまとめと復習 第8回：フェルミ面 第9回：バンド構造（強束縛近似） 第10回：バンド構造（ウィグナー・サイツ法） 第11回：バンド構造の具体的な計算 第12回：半導体 第13回：有効質量 第14回：不純物伝導 第15回：これまでのまとめと期末試験 知識を定着させるためには自分で論理展開を再確認し、手を動かして計算をすることが必要である。授業中には簡単な演習や小テストも実施する。 |
| 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 |
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| 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） |
予習として授業内容に対応する教科書の部分を読んでおくこと。 |
| 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） |
(a) 評価方法： 期末試験（60％）、授業中の小テストとレポート課題(40％)をあわせて総合的に評価する。 (b) 評価基準： 以下の到達レベルを合格の最低基準とする。 ・状態密度 ・電子比熱 ・電気伝導 ・バンド構造(金属，半導体，絶縁体の違い) について理解し、数式を用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） |
適宜相談に応じるが、事前にメールなどによりアポイントメントを取ることが望ましい。 |
| 学生へのメッセージ（1,000文字以内） /Message for students（up to 1,000 letters） |
固体中の電子が織りなす多彩な現象を基本法則から出発して理解できることが固体物理の魅力です。基本的なことでも、疑問が湧いたらその都度質問すること。 |
| その他 /Others |
授業に関する連絡等はGoogle ClassRoomから行いますので、必ず登録をしてください。 |
| キーワード /Keywords |
自由電子，電気伝導，ホール効果，熱伝導，周期的ポテンシャル，エネルギーバンド，エネルギーギャップ，ブロッホ関数，結晶運動量，金属，半導体，絶縁体，電子の有効質量，電子とホール，フェルミ面 |