光·電子物性工学1
Optical and Electronic Properties of Materials 1
教授・原口 雅宣
2単位
目的
電子エネルギー帯の起源，電子エネルギー帯中の電子・正孔の性質，格子振動の性質，格子振動と熱伝導の関係が理解できることを目的・目標とする．
概要
簡単な量子力学とその応用，結晶構造，電子のエネルギー帯，格子振動と熱伝導について述べる．
キーワード
シュレーディンガー方程式，電子エネルギー帯，格子振動，熱伝導，電子・正孔
注意
授業を受ける際には，2時間の授業時間毎に2時間の予習と2時間の復習をしたうえで授業を受けることが，授業の理解と単位取得のために必要である．
目標
| 1. | 光物性の理解のためにシュレーディンガー方程式の意味と簡単な応用ができる． |
| 2. | 電子エネルギー帯の起源が理解できる． |
| 3. | 格子振動がどのようなものかを理解できる． |
| 4. | 電子エネルギー帯中での電子·正孔の性質を理解でき，格子振動の熱伝導への寄与について理解できる． |
| 5. | フェルミ-ディラック分布関数，ボーズ-アインシュタイン分布関数の意味が理解できる． |
計画
| 1. | 光・電子物性工学の重要性 |
| 2. | シュレーディンガー方程式，粒子生・波動性 |
| 3. | シュレーディンガー方程式，井戸型ポテンシャル中の電子運動 |
| 4. | ボーアの模型，トンネル効果 |
| 5. | 量子統計，空間格子 |
| 6. | ブラべー格子，ミラー指数 |
| 7. | 代表的な結晶構造 |
| 8. | 中間試験，試験問題の解説 |
| 9. | 原子の結合 |
| 10. | 逆格子，ブラッグ回折 |
| 11. | ラウエ方程式，単一原子格子の振動 |
| 12. | 2種原子格子の振動 |
| 13. | ブロッホ関数，クローニヒ-ペニー模型 |
| 14. | クローニヒ-ペニー模型，分子のエネルギー模型 |
| 15. | 有効質量，正孔，状態密度 |
| 16. | 期末試験,試験問題の解説 |
評価
講義毎に毎回実施するミニテスト，講義への取り組み状況，中間試験，期末試験によって評価する．ミニテスト;36%，講義への取り組み状況;14%，中間試験;25%，期末試験;25%とする．全体で60%以上を合格とする．なお，ミニテストは，講義の始めに前回の講義内容の重要ポイントを5分-10分で実施する．
JABEE合格
単位合格と同一．
JABEE関連
光応用工学科の学習目標 B
教科書
教科書:電子物性(吉田明編，単著，オーム社)
参考資料
参考書:固体物理学入門上，下(2冊，キッテル著，宇野良清ら訳，丸善)，固体物性上，下(2冊，浜口智尋著，単著，丸善)，半導体の物理(御子柴宣夫，単著，培風館)
連絡先
TEL:088-656-9411，E-mail: haraguti@opt.tokushima-u.ac.jp
- オフィスアワー: 16:10∼18:00
備考
馴染みのない言葉，概念が数多く出てくるので，戸惑うことが多いかもしれない．かならず復習をして言葉，概念に馴染めるよう努力することが必要である．