G0185400

電子物性工学演習1

Exercise in Solid-State Physics

開講部

工学部

開講学科

電子工学科

開講学年

3年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

選択必修

系列区分

専門

講義区分

演習
教授本間哲哉この授業の2011年度のアンケートを参照

授業の概要

(授業の概要と目的)
 電子物性工学1で学習した量子力学,統計力学を主とした基礎的内容について、各自が具体的な演習問題を解き、解説を加えることにより理解を確かなものにし、応用力・計算力や問題解決能力を養うことを目的とする。また、電子の振る舞い、量子統計等を理解し、半導体等の電子材料への応用力を養成する。

達成目標

1.量子力学の基礎に関する計算ができる。シュレディンガーの波動方程式を導出できる。(授業計画の1〜7に対応)
2.古典統計(M-B統計),量子統計(B-E統計,F-D統計)に関する計算ができる。(授業計画9〜14に対応)

授業計画

1.量子力学の基礎(1)
  Bohrの原子、量子数
2.量子力学の基礎(2)
  Pauliの排他原理と原子の電子構造
3.量子力学の基礎(3)                       
  光の粒子性と物質の波動性、ド・ブロイ波
4.量子力学の基礎(4)
  古典的波動方程式からのシュレディンガーの波動方程式導出
5.量子力学の基礎(5)
  シュレディンガーの波動方程式とその解の性質
6.量子力学の基礎(6)
  ポテンシャル障壁、透過率・反射率、量子力学的トンネル効果
7.量子力学の基礎(7)                      
  水素原子、水素分子
8.中間試験(ウエイト;1〜4:60%、5〜7:40%)
教科書・参考書・自筆ノート参照可、電卓使用可
9.統計及び統計力学の基礎(1)
エネルギー及び速度の分布関数と平均値、規格化
  古典統計:Maxwell-Boltzmann(M-B)統計
10.統計及び統計力学の基礎(2)                  
  古典統計:M-B統計、状態密度関数、エネルギー等分配則
11.統計及び統計力学の基礎(3)
  準古典統計、比熱の理論
12.統計及び統計力学の基礎(4)
  量子統計:Bose-Einstein(B-E)統計
13.統計及び統計力学の基礎(5)
  量子統計:Fermi-Dirac(F-D)統計、Fermi関数、エネルギー状態密度
14.統計及び統計力学の基礎(6)                  
  量子統計:F-D統計、Fermiエネルギー
15.期末試験(ウエイト;9〜11:50%、12〜14:50%)
教科書・参考書・自筆ノート参照可、電卓使用可

評価方法と基準

達成目標1は中間試験、達成目標2は期末試験で評価する。演習問題の事前解答作成、レポート、中間試験、期末試験で総合的に評価する。
科目の合否は、中間試験(40%)、期末試験(40%)、演習問題事前解答作成(10%)、レポート(10%)の合計得点率で評価する。合計得点率が60%以上を合格とする。なお、評価を受けるためには授業日数の2/3以上の出席が必要である。

教科書・参考書

参考書 :「電子物性工学」電子情報通信学会編、青木昌治/コロナ社
     「キッテル固体物理学入門 上・下」宇野良清 他訳/丸善
     「物性工学の基礎」田中哲郎/朝倉書店
     「電子物性の基礎とその応用」下村武/コロナ社

履修前の準備

数学、物理、電磁気学、電子物性工学1の履修が望ましい。

オフィスアワー

講義終了後30分,研究室にて
月・木・金曜日14:40〜18:00,研究室にて

環境との関連

環境に関連しない科目

最終更新 : Sat Sep 24 07:50:36 JST 2011