2007年度 総合科学部 自然システム学科 物質·環境コース 物理系サブコース 学部課程 — 3年(後期)
2007年度 総合科学部 自然システム学科 物質·環境コース 化学系サブコース 学部課程 — 3年(後期)
2007年度 総合科学部 自然システム学科 物質·環境コース 地学系サブコース 学部課程 — 3年(後期) |
| EDB |
| 物性科学II / Materials Science II |
| 助教授・菅原 仁 2単位 |
| 授業の目的 |
| 「物性科学I」に引き続き，固体のいろいろな性質(物性)が微視的立場からどのように理解できるかを，できる限り初歩的に解説する．初等的な水準の基礎理論と適当な物理的モデルとを組み合わせれば，固体物理学に現れる広範囲のまた多くの現象を，少なくとも定性的にかつ統一的に説明できることを講義する． |
| 授業の概要 |
| 固体物理学の入門 |
| キーワード |
| 自由電子モデル，フェルミ面，電子比熱 |
| 先行科目 |
| 物性科学I，量子力学I，熱·統計力学II |
| 関連科目 |
| 物性科学I，物質科学実験I，物質科学実験II |
| 受講者へのメッセージ |
| 基礎となる「量子力学I·II」，「熱·統計力学I·II」および「物性科学I」の履修が望ましい． |
| 到達目標 |
| 金属，バンド構造，半導体の基礎的な物性とその原因を理解する． |
| 授業の計画 |
| 1. | 自由電子フェルミ気体:1次元のエネルギー準位/フェルミ-ディラックの分布関数に対する温度の効果/3次元の自由電子気体/電子気体の比熱/電気伝導率とオームの法則/(磁場内の運動)/金属の熱伝導率 |
| 2. | エネルギーバンド:自由電子に近い電子モデル/ブロッホ関数/クローニッヒ-ペニーのモデル/周期的ポテンシャル内の電子の波動方程式/バンドの中の状態数 |
| 3. | 半導体:バンドギャップ/運動方程式/固有領域のキャリア濃度/不純物伝導/熱電効果/半金属 |
| 4. | フェルミ面と金属:還元ゾーン形式と周期的ゾーン形式/フェルミ面の構成/電子軌道，ホール軌道，開いた軌道/エネルギーバンドの計算/フェルミ面を研究する実験的方法 |
|
| 成績評価の方法 |
| 学期末試験，レポート，授業への取り組み状況などをもとに総合的に評価する |
| 教科書 |
| 教科書 キッテル著「固体物理学入門 上」(丸善)，参考書 坂田亮著「物性科学」(培風館)，参考書 大貫惇睦編「物性物理学」(朝倉書店)，参考書 岡崎誠著「固体物理学-工学のために-」(裳華房)，参考書 キッテル著「固体物理学入門 下」(丸善) |
| WEBページ |
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| 連絡先 |
菅原(総合科学部3号館1N06, 088-656-7229, sugawara@ias.tokushima-u.ac(no-spam).jp)
オフィスアワー:
質問などは在室時随時受け付ける． |