科目名[英文名]
物性物理学序論Ａ[Introduction to Solid State Physics A]
担当教員[ローマ字表記]
新井 豊子
[
ARAI, Toyoko
]
科目ナンバー
PHYS3704A
科目ナンバリングとは
時間割番号
31072
科目区分
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講義形態
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開講学域等
理工学域
適正人数
35人
開講学期
Q3
曜日・時限
水1
単位数
1単位
授業形態
60単位上限
対象学生
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キーワード
対面授業型 物性物理 固体物性
講義室情報
自然科学５号館Ｂ 第５講義室
開放科目
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備考
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授業の主題
物性物理学の基礎を学ぶ。
原子間の化学結合を理解し、その集合体である結晶固体の構造、周期性、電子バンド構造に発展させる。その過程で、周期構造からの回折、逆格子、フォノン、自由電子について学ぶ。
授業の目標
物性物理の基礎を理解する。
結晶固体の構造を知り、その周期性を理解するために、逆格子空間の概念を習得する。実空間-逆空間の関係と、物理的：波の回折現象、数学的：フーリエ変換の関係を理解する。固体でいるために働いている原子間の結合力を知る。固体中の電子の振る舞いを理解する。
学生の学修目標
古典力学、電磁気学、統計力学や量子力学を復習しながら、固体の性質について理解する。
結晶固体の構造で基本的な体心立方格子や、面心立方格子などは既に知っているであろう。全ての結晶の格子形の対称性、構造を知り、その周期性を理解するために、逆格子空間の概念を理解する。3次元の逆格子空間と、3次元の周期性を持った実空間の結晶との関係を理解する。そのために、波の回折現象とフーリエ変換の関係を理解する。固体でいるために働いている原子間の結合力：ファン・デル・ワールス結合、イオン結合、金属結合、共有結合を理解する。固体中の電子が取り得るエネルギーは帯状であり、その帯にはとび（ギャップ）が有る。固体中の電子の振る舞いを理解する。
授業概要
1) 物性物理学で学ぶこと
2) 結晶構造
3) ブラベ格子、対称操作
4) 個別の結晶構造
5) 結晶による波の回折
6) 逆格子
7) 回折の条件
8) 散乱振幅
毎回の授業時間の始めに短時間の演習を行う。
演習内容は、前回の内容から出題するので、毎回、授業の復習をすること。また、次回の範囲の教科書を読んでから授業に出席すること。
講義と演習により、物性物理の基礎の理解を深める。
評価方法と割合
評価方法
試験、小テスト(演習）、出席の総合評価
評価の割合
授業には、３分の２以上の出席を必要とする。
学期末試験:70 演習:30
授業時間外の学修に関する指示
予習に関する指示
予習に関する教材
復習に関する指示
授業の内容を復習して、身につけてください。次回の授業の初めに、演習をします。
復習に関する教材
教科書・参考書
教科書
教科書
書名
キッテル固体物理学入門上 第8版
ISBN
9784621076538
著者名
出版社
丸善
出版年
2005
参考書
参考書
書名
固体物理学 新世紀物質科学への基礎 改訂新版
ISBN
978-4621061404
著者名
出版社
丸善出版
出版年
2012
教科書・参考書補足
教科書
宇野良清、新関 駒二郎、山下次郎、津屋昇、森田章、（共訳）、「キッテル固体物理学入門上」第8版、丸善（2005年）
参考書
1) H.イバッハ、H.リュート(著)、石井力、木村忠正（訳）「固体物理学」新世紀物質科学への基礎、シュプリンガー・フェアラーク東京(1998年)
2) 家泰弘（著）「物性物理」産業図書（1997年）
オフィスアワー等（学生からの質問への対応方法等）
出来るだけ授業中に質問すること。時間外は研究室に来てください。
新井 自然研５号館 ４２５号室
履修条件
適正人数
35人
特記事項
特になし
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