| 授業の目標と概要 |
| 本講においては固体の電子状態の理解を中心に、固体の構造や電気伝導に関する理解を深める。 |
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| カリキュラムにおける位置づけ |
| 本科における量子論Ⅰ･Ⅱ、物性物理化学等で学習した知識を基にし、固体物性を理解する。 |
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| 1 格子振動 |
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| 1-1 格子振動の簡単な例 |
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| 1-2 固体の格子振動の一般的な特徴と例 |
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| 1-3 格子振動の固体の性質への影響 |
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| 1-4 格子振動による原子の位置の揺らぎと結晶の安定性 |
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| 2 自由電子モデル |
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| 2-1 自由粒子の量子力学 |
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| 2-2 自由電子系の基底状態とフェルミ面 |
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| 2-3 状態密度 |
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| 2-4 有限温度の性質 |
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| 2-5 電子の比熱とスピン磁化率 |
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| 3 結晶の中の電子の状態 |
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| 3-1 ブロッホの定理 |
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| 3-2 ブリルアン・ゾーン |
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| 3-3 ブロッホ関数とエネルギーバンド |
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| 3-4 ほとんど自由な電子 |
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| 3-5 原子の波動関数による展開―強く束縛された電子の近似 |
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| 4 エネルギー・バンドから見た金属、絶縁体の区別 |
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| 4-1 金属と絶縁体の区別 |
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| 4-2 金属のエネルギー・バンドの例 |
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| 4-3 絶縁体のエネルギー・バンドの例 |
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| 4-4 2次元グラファイトのエネルギー・バンド |
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| 4-5 カーボン・ナノチューブの電子状態 |
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| 教科書 |
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書名：基礎の固体物理学、著者：斯波弘行、発行所：培風館
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| 補助教科書 |
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書名：Solid State Physics、著者：N.W.Ashcroft and N.D.Mermin、発行所：Holt-Saunders
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| 履修上の注意 |
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数学や物理の知識で不足しているところはその都度補いながら授業を進める。わからない所は質問すること。授業の予習・復習及び演習については自学自習により取り組み学修すること。
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| 評価基準 |
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電子状態を中心とした固体物性の基礎について理解できたどうかを以下の方法により評価する。
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| 評価法 |
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| 学習・教育目標 |
東京高専 |
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JABEE |
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