科目名
(英訳)
固体物理学A
Solid State Physics A
標準履修年次 3 単位数 1.5
科目番号 開設曜時限 実施学期 担当教官名 研究室 電話
FF45031 (物性工学)月2春学期黒田 眞司3F5335365
FF55031 (物質・分子工学) 〃  〃 〃 〃

授業概要

原子や分子の凝集により固体は形成されるが、原子間の結合の様態により種々の異なる性質を示す。また、原子や分子が規則正しく配列した状態(結晶)では、その周期性を反映して特有の性質や現象が発現する。本講義では、様々な固体の性質(物性)を量子力学に基づくミクロな視点から把握し、これらの原子の周期性や原子間の結合により、種々の物性が発現することを学ぶ。

授業内容

1.結晶構造
  原子の周期的配列、空間格子の基本型、結晶面の指数、種々の結晶構造

2.逆格子
  結晶による波の回折、散乱波の振幅、プリルアン・ゾーン、単位構造のフーリエ解析

3.結晶結合
  希ガス結晶、イオン結晶、共有結合結晶、金属結晶

4.格子振動とフォノン
  結晶中の原子の振動、音響モードと光学モード、弾性波の量子化、フォノンによる比熱・熱伝導

成績評価規準

出席およびレポートからなる平常点と定期試験により評価。

試験日程予定

中間試験、期末試験を実施する予定であるが、日時は決まり次第連絡する。

教科書

キッテル固体物理学入門(第8版、丸善株式会社)、グロッソ、パラビチニ著、固体物理学(上、中、下、吉岡書店)など。また、資料を参考として配布する。

学習上の注意

固体物理学の基礎概念を理解することに務めること。物理学でこれまで学習した多くの普遍的な規則や法則を自在に適用し、多様で複雑に見える固体の種々の性質を一つ一つ解き明かす楽しみを習得しよう。

履修上の注意

本講義は、微分・積分、力学、熱力学、電磁気学など1,2年次で履修する数学、物理の基礎的内容の習得を前提とする。さらに3年次に並行して開設される量子力学、統計力学についての理解も必要不可欠である。また、秋学期には引き続き「固体物理学B」を履修することを推奨する。
平成24年度以前入学者には「固体物理学A・B」を併せて「固体物理学Ⅰ」に読み替える。