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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学部 電気電子工学科 電子物性工学

電子物性工学

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科目ナンバリング
  • U-ENG26 46116 LJ57
  • U-ENG26 46116 LJ52
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
対象学生 学部生
使用言語 日本語
曜時限 火5
教員
  • 白石 誠司(工学研究科 教授)
授業の概要・目的 スピントロニクスをはじめとする現代の電子物性工学においては多様な物理現象を扱うことが多く、量子力学、統計力学の理解に根ざした固体中の電子(およびスピン)の振る舞いを広く理解することが重要である。本講義では固体中の電子物性の理解を深めながら、現代の電子物性工学の最先端を理解できる基礎を固めることを目指す。
到達目標 「講義概要」に記述の通り。
授業計画と内容 固体物理の基礎(3) / 固体を形作る結晶構造とその周期性・対称性、固体中のバンドの形成などについて、逆格子空間と実空間の対応にも留意しながら説明し固体物理の基礎の理解に努める。

電子物性工学のための量子力学(3) / 調和振動子などを対象にして演算子による計算などにも慣れながら、保存量と対称性など現代の電子物性工学の理解に必要な量子力学の基礎を理解する。

角運動量とスピン・磁性(4) / 角運動量の基本的性質について説明し、その代数的表現を導入することで電子スピンの概念を導出する。更に統計物理学を活用して磁性の起源について議論し、その物性の理解に努める。

固体中の電子とスピンのふるまい(5) / 逆格子空間におけるエネルギーバンドの概念も適宜用いながら、電子伝導・スピン依存伝導の概念を導入し、固体中の電子とスピンの振る舞いについて概説することでスピントロニクスなどの新しい分野への発展について概述する。

学習到達度の確認(1) / 講義において解説した事項の理解度を確認する。
成績評価の方法・観点 定期試験で評価する(講義中にかんたんな演習問題を解いてもらうなどを行う場合もある。その場合は演習問題への参加や解答のレベルで加点する。)
履修要件 以下の講義を受講しており、おおよその内容を理解しているか、内容に興味を持っていること。「物性・デバイス基礎論」(2回前期)・「統計物理学」(2回後期)・「電気電子工学のための量子論」(3回前期)。
授業外学習(予習・復習)等 特別な予習は不要だが、復習は式展開も含めて物理イメージを確固たるものにするために是非やってほしい。
教科書
  • 特定の教科書は指定しない。講義は板書スタイルとする。
参考書等
  • 良著としては、キッテル「固体物理学入門」(丸善) isbn{}{9784621076538} isbn{}{9784621076569}、アシュクロフト=マーミン「固体物理の基礎」(上下巻2分冊づつになっている、吉岡書店) isbn{}{4842701986} isbn{}{9784842701998} isbn{}{9784842702025} isbn{}{9784842703473} 、イバッハ=リュート「固体物理学」(Springer) isbn{}{9784431100461} isbn{}{9784621061404}などがあるので自分にあった参考書を探してほしい。他に「基幹講座 物理学(益川敏英監修)」シリーズ(東京図書)も良書であり推薦する。他にも必要に応じて講義中にも適宜紹介するつもりである。
実務経験のある教員による授業
  • 分類:

    実務経験のある教員による実務経験を活かした授業科目

  • 当該授業科目に関連した実務経験の内容:

    企業研究所における無機・有機半導体物性研究

  • 実務経験を活かした実践的な授業の内容:

    企業研究所研究員としての半導体物性研究の経験を踏まえて社会で活躍できるエンジニアに必要な電子物性物理の理解を目指しながら、つまづきやすいポイントなどを踏まえて講義する。