電子材料物性セミナー

Advanced seminar on electronic materials

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材料・放射光工学専攻科目

工学研究科

1年

HETDH7MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2024年度後期

中西 康次

高度産業科学技術研究所

日本語

目標7／目標9

講義終了後
またはEメールにて随時

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2◎／1〇

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【講義目的】集積回路、レーザー、磁気記録、太陽エネルギー変換など、現代社会は多種多様な結晶技術によって支えられており、電子材料工学は近代工学・現代工業を支える基盤となっている。結晶が示すさまざまな性質を応用するためには、その結晶構造（対称性）と電子構造（化学結合）の両方を理解を深めることが重要である。結晶材料の結晶点群、格子面、結晶テンソル等について習熟し、物質の持つさまざまな現象や性質が結晶の持つ対称性に由来するものであること、また、種々の化学結合様式で形成される結晶が示す諸物性はその電子構造に由来することについての理解を深め、自身の材料研究の解析へつながる現象について論究する。
【到達目標】結晶技術の基となる結晶の対称性、結晶が示す物性と電子構造との相関について説明でき、また、この内容を総括してプレゼンテーションすることができる。

固体物性、電子物性

【講義内容】本講義では、前半で熱力学的に定義される物質定数と結晶の対称性から、固体の示す諸現象や諸性質が理解できることを講述し、後半では、さまざまな結合様式で形成される結晶物質に対し、その物性が主に電子構造に由来していることを講述する。

【授業計画】
１．ガイダンス
２．結晶構造（テキスト第1章）
３．波の回折と逆格子（テキスト第2章）
４．結晶結合と弾性定数（テキスト第3章）
５．フォノン（テキスト第4章、第５章）
６．受講者によるプレゼンテーション1（第１章〜第５章のまとめ）
７．プレゼンテーションの講評1
８．自由電子フェルミ気体（テキスト第6章）
９．エネルギーバンド（テキスト第7章）
１０．半導体（テキスト第8章）
１１.　フェルミ面と金属（テキスト第9章）
１２．超電導（１）実験事実（テキスト第10章P276〜P288）
１３．超電導（２）理論的考察（テキスト第10章P289〜P316）
１４．受講者によるプレゼンテーション1（第6章〜第10章のまとめ）
１５．プレゼンテーションの講評2

Charles Kittel 著、宇野良清、津屋昇、新関駒二郎、森田章、山下次郎 訳：「キッテル固体物理学入門 上」、丸善出版

アシュクロフト・マーミン著　松原武生、町田一成共訳：「固体物理の基礎 上・1 固体電子論概論」 (物理学叢書 46)、吉岡書店
アシュクロフト・マーミン著　松原武生、町田一成共訳：「固体物理の基礎 上・2 固体のバンド理論」 (物理学叢書 47)、吉岡書店
アシュクロフト・マーミン著　松原武生、町田一成共訳：「固体物理の基礎 下・1(下・1) 固体フォノンの諸問題」 (物理学叢書 48)、吉岡書店

【予習】授業に際して指示するテキストを事前読み込み（15ｈ）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるため、講義内容をまとめたプレゼンテーション資料を作成する（45ｈ）

能動的に学習するため、講義内容をまとめた２回のプレゼンテーションを予定。

【成績評価の基準】
講義目的・到達目標に記載する能力（知識・技能、思考力、判断力、表現力）の到達度に基づき、S（90点以上）、A(80点以上)、B(70点以上)、C(60点以上)による成績評価のうえ単位を付与する。

【成績評価の方法】
取り纏めのプレゼンテーション（2回、各50％）の内容を総合的に評価して単位を付与する。

取り纏めのプレゼンテーションについて講義中に講評する。

該当しない