Japanese / English

G0180500

電子物性基礎

Introduction to Solid State Physics

開講部

工学部

開講学科

電子工学科

開講学年

2年次

開講時期

後期

単位数

2

単位区分

選択必修

系列区分

専門

講義区分

講義

教育目標

D
教授本間哲哉この先生のアンケート一覧を参照

授業の概要

 電子の振舞い、原子・分子の構造などの基礎的内容と、電子の粒子性、波動性について理解を深める。また、気体、電子、光子などの粒子を扱う統計について、その違いを学習する。さらに、原子が揃った結晶と結晶中の電子の振舞いを学習する。

授業の目的

本講義の目的は、電子の粒子性と波動性について理解を深めること、気体・電子・光子などの粒子を扱う統計とそれらの違いを理解すること、結晶と結晶中の電子の振舞いを理解することにある。

達成目標

1.電子とその性質、原子、分子の構造、化学結合の種類について、定性的な説明ができる。
2.シュレディンガーの波動方程式を記述でき、定性的な意味を説明できる。
3.量子統計と古典統計の違いを説明できる。
4.結晶中の電子の振舞い、エネルギーバンドについて定性的な説明ができる。

授業で使用する言語

日本語

授業計画


【授業計画】【授業時間外課題(予習および復習を含む)】
1.電子物性の考え方、単位系 教科書:第1章のpp.1-7を予習
2.電子とその性質 教科書:第2章のpp.8-18を予習
3.原子の構造、ボーアの原子模型 教科書:第2章のpp.18-34を予習
4.分子の構造 教科書:第2章のpp.54-60を予習
5.化学結合
小テスト(1)(電子の性質、原子・分子の構造、化学結合)
教科書:第2章のpp.54-60を予習
6.ド・ブロイ波とシュレディンガーの波動方程式 教科書:第2章のpp.45-48を予習
7.統計力学の基礎
小テスト(2)(シュレディンガー方程式と統計力学)
教科書:第2章のpp.65-67、pp.84-86を予習
8.中間試験および解説
・試験範囲:授業計画1〜7、ウエイト;授業計画1〜5:50%、授業計画6〜7:50%(達成目標1、2、3について評価)
・試験終了後に解説する。
・教科書、ノート等は参照不可、電卓使用可
教科書:第1章,第2章pp.8-67を復習
9.結晶構造1:面方位、結晶軸、ミラー指数 教科書:第2章のpp.70-76、付録p.304を予習
10.結晶構造2:結晶格子の種類 教科書:第2章のpp.70-76、付録p.304を予習
11.結晶格子原子の振動
小テスト(3)(結晶構造、結晶格子原子の振動)
教科書:第2章のpp.76-80を予習
12.結晶格子原子の格子振動の量子化(フォノン) 参考書1:第8章のpp.162-164を予習
13.エネルギーバンドの考え方
小テスト(4)(エネルギーバンド)
教科書:第2章のpp.80-84を予習
14.結晶中のエネルギーバンド構造 教科書:第2章のpp.80-84を予習
15.期末試験および解説
・試験範囲:授業計画9〜14、ウエイト;授業計画9〜12:50%、授業計画13〜14:50%(達成目標4について評価)
・試験終了後に解説する。
・教科書、ノート等は参照不可、電卓使用可
教科書:第1章と,第2章のpp.70-84を復習

評価方法と基準

 達成目標1、2、3は中間試験、達成目標4は期末試験で評価する。
 科目の合否は、講義時の小テスト4回(各5点)、中間試験(40点)、期末試験(40点)の合計得点で評価し、合計得点が60点以上を合格とする。

教科書・参考書

教科書:「電子物性の基礎とその応用」下村武/コロナ社
参考書:1.「電子物性工学」電子情報通信学会編、青木昌治/コロナ社
    2.「キッテル固体物理学入門(上・下)第7版」宇野良清他 訳/丸善
    3.「物性工学の基礎」田中哲郎/朝倉書店

履修登録前の準備

電気回路1・2、電磁気学1・2を履修しておくこと。

学習・教育到達目標との対応

1.(D)電子工学に関する基礎知識と、応用する能力を身につける。

オフィスアワー、質問・相談の方法

月曜は大宮校舎、火〜金曜は豊洲校舎(研究室09N25)で、講義時間以外

環境との関連

環境に関連しない科目

地域志向

地域志向ではない科目

社会的・職業的自立力の育成

社会的・職業的自立力を育成しない科目

アクティブ・ラーニング科目

能動的な学修への参加を取り入れた授業が1コマ分以上

授業の到達目標と各学科の学習・到達目標との対応


最終更新 : Thu Jun 09 08:48:54 JST 2016