Condensed matter physics I

Numbering Code U-HUM50 39207 LJ57 Year/Term 2022 ・ Second semester
Number of Credits 2 Course Type Lecture
Target Year 3rd & 4th year students Target Student
Language Japanese Day/Period Wed.2
Instructor name YOSHIDA TEPPEI (Institute for Liberal Arts and Sciences Professor)
Outline and Purpose of the Course 物性物理学の基礎の習得を目標とする。金属や半導体などの固体が持つ物理的な性質を量子力学、統計力学を応用することでミクロな視点から理解することを目指す。
Course Goals 固体が持つ物理的性質をミクロな視点から理解することで、物質について科学的に考察できるようになる。
Schedule and Contents 以下のような物性物理学の基礎的な項目について講義する。

1. 結晶構造
  ブラベ格子、ミラー指数、X線回折、逆格子、ブラッグ反射

2. 格子振動
  音響フォノン、光学フォノン、格子比熱、デバイ近似、アインシュタイン近似

3. 自由電子気体
  フェルミ分布、状態密度、電子比熱、電気伝導率、オームの法則、ホール効果

5. バンド構造
  ブロッホの定理、自由電子に近いモデル、強束縛モデル

6. 金属と半導体
   フェルミ面と金属、真性半導体、不純物半導体

7. 超伝導
   BCS理論、高温超伝導
Evaluation Methods and Policy 毎回の課題により評価する。
Course Requirements 振動・波動論、量子力学、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。
References, etc. 初歩から学ぶ固体物理学, 矢口裕之, (講談社)
固体物理学入門, キッテル
固体物理学, イバッハ,リュート
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