物性物理学II

Numbering Code U-HUM50 39208 LJ57 Year/Term 2021 ・ First semester
Number of Credits 2 Course Type Lecture
Target Year 3rd & 4th year students Target Student
Language Japanese Day/Period Tue.4
Instructor name TAKAGI NORIAKI (Graduate School of Human and Environmental Studies Professor)
Outline and Purpose of the Course 巨視的な数の原子と電子からなる物質の多様な性質を記述する物性物理学について基礎を学ぶ。
Course Goals 量子力学・統計熱力学をベースとして物質の多様な性質をミクロな視点から理解する力を身につける。
Schedule and Contents 以下の項目について講義を行う。
(1)結晶構造と構造解析(2週)
対称性とブラベー格子、逆格子空間、ブラッグ反射とX線構造解析
(2)格子振動(2週)
フォノン、格子比熱(アインシュタインモデルとデバイモデル)、熱膨張、熱伝導
(3)自由電子フェルミ気体(2週)
フェルミ・ディラック分布、状態密度、電子比熱、電気伝導とホール効果、熱伝導
(4)バンド構造とフェルミ面(2-3週)
ブロッホの定理、Nearly free electron model、バンド計算法
(5)物質の光学的性質(2-3週)
物質中の電磁波、絶縁体・導体の光学的性質
(6)物質の磁気的性質(2-3週)
電子相関、強磁性と反強磁性
(7)半導体物理(2-3週)
半導体のバンド構造、ドーピング、pn接合と半導体デバイス、
Evaluation Methods and Policy 授業への参加状況と小テスト(70%)とレポート課題(30%)により成績を評価する。
Course Requirements 量子力学、熱統計力学の基礎知識があることが望ましい。
Study outside of Class (preparation and review) 予習では物理的概念を理解するように心がける。復習では授業で取り扱った数学、物理学の基礎知識について補強する。
Textbooks Textbooks/References 固体物理学, 矢口裕之, (講談社), ISBN:978-4-06-153294-6
References, etc. 固体物理学入門, キッテル, (丸善)
Solid State Physics, Ashcroft, Mermin, (Brooks/Cole)
半導体の物理, 御子柴宣夫, (培風館)
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