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授業科目名
担当教員
固体物性
米山 直樹
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TAC222 2 (未登録) 2 後期 II
[概要]
固体は多数の原子が集まった物質の状態のことで、通常その数はアボガトロ数程度の極めて大多数な要素で構成される。集団ゆえにその性質は統計学的に理解することが重要になり、さらに相互作用によって多彩な固体の性質が発現する。固体において原子が規則的に配列することは一般によく起こる現象であり、結晶と呼ばれる。結晶の持つ"並進対称性"が固体のミクロな構造やその電子状態を解明するのに極めて重要な役割を果たしている。本講義では化学系の学生がこれら固体の諸性質を理解するために必要な量子力学や統計力学などの基礎物理科目の内容を補足しながら、固体物性の基礎を解説する。
[具体的な達成目標]
固体(結晶)の物性を整理して理解する。
結晶の対称性と結晶構造解析の方法を理解する。
結晶の電子状態を記述するバンド理論を理解する。
[必要知識・準備]
微分積分学I, II, 線形代数学I, II, 微分方程式I, 基礎物理化学I, II, 基礎物理学I, II,基礎材料科学のすべてを履修していることが望ましい.
[評価方法・評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1試験:期末期 20  %授業内容への理解度を評価する 
2試験:中間期 20  %授業前半への理解度を評価する 
3小テスト/レポート 60  %毎回授業の最後に復習のための小テストを行う 
[教科書]
(未登録)
[参考書]
  1. アトキンス, 物理化学(上・下)第10版, 東京化学同人
  2. 矢口裕之著, 初歩から学ぶ固体物理学, 講談社, ISBN:9784061532946,
    (2017年出版)

  3. 佐藤憲昭, 物性論ノート, 名古屋大学出版会
  4. アシュクロフト・マーミン, 固体物理の基礎(上・I), 吉岡書店
[講義項目]
第1回:固体物性とは何か
第2回:化学結合論
第3回:格子
第4回:逆格子
第5回:格子比熱
第6回:格子振動
第7回:結晶構造解析
第8回:中間総括
第9回:電子気体と波束
第10回:フェルミ気体の自由電子モデル
第11回:電子比熱
第12回:ほとんど自由な電子モデル
第13回:強結合近似
第14回:電気伝導
第15回:期末総括
[教育方法]
教科書は指定せず、授業ごとに事前に電子資料をmoodleにて配布する.
授業は原則,Microsoft Streamによるオンデマンド型にて行うが,社会情勢と授業内容に応じては対面で実施する場合がある.
質疑応答はmoodleのフォーラムを通じて行う.
毎回小テスト(復習問題)を実施し,moodleにて電子提出する.
中間・期末試験は原則,対面形式にて行う.
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
(未登録)
[その他]
(未登録)