Syllabus data

Teacher name ： Takuo Ookouchi
Course Title
Science of X-ray Electronic Properties
Course Title in English
Science of X-ray Electronic Properties
Course Type
Major Courses
放射光工学分野専門科目
Eligible Students
Graduate School of Engineering
Target Grade
1Year
Course Numbering Code
HETMA5MCA1
Credits
2.00Credits
The course numbering code represents the faculty managing the subject, the department of the target students, and the education category (liberal arts / specialized course). For detailed information, please download the separate manual from the upper right 'question mark'.
Type of Class
講義 (Lecture)
Eligible Year/Semester
Spring semester 2026
Instructor
Takuo Ookouchi,Koji Nakanishi
Affiliation
高度産業科学技術研究所
Language of Instruction
Japanese
Related SDGs
7／9／12
Office Hours and Location

講義終了後、教室にて。
随時：播磨理学キャンパス研究II期棟 N303室(大河内)、ニュースバル放射光施設(中西)

Contact
o932t032@guh.u-hyogo.ac.jp(大河内)
k-nakani@lasti.u-hyogo.ac.jp(中西)

Corresponding Diploma Policy
A double circle indicates the most relevant DP number and a circle indicates the associated DP.
Corresponding Undergraduate School DP
ー
Corresponding Graduate School DP
1◎／2◎
Corresponding University-Wide DP
4-1◎／4-2◎／N/a
Academic Goals of Teacher Training Course
ー

Course Objectives and Learning Outcome
【講義目的】X線光電子分光（XPS）、X線吸収分光(XAS)、X線回折(XRD)、X線反射率(XRR)、光電子放射顕微鏡(PEEM)などのX線分析は材料の物性をミクロスケールで得るための手法である。材料の物性を理解する上で、ミクロスケールの電子の振る舞いという最も基本的な視点から考えることが重要である。本講義では電子状態や相互作用により決定される導電性や磁性、光学特性など、物性の基礎に通じる電子物性に対する理解を深めることを目的とし、半導体や電池、磁性材料、量子デバイスなどの材料設計や性能向上の課題について論究する。
【到達目標】１）導電性や磁性、光学特性など、物性を決定する電子の振る舞いについての基礎理論を習得すること、２）あらゆる材料、デバイスにおいて電子物性が基盤となっていることを理解し、新規材料設計や性能向上の課題について分析できるようになることである
Subtitle and Keywords of the Class
キーワード：固体物理、物性物理、電子状態、バンド構造
Course Overview and Schedule
【講義内容】本講義では最初に電子物性の基礎となる原子物理学や結晶学、量子力学、熱・統計力学などの基礎を紹介、次いで固体結晶中における電子の波動性、金属や半導体などの電子物性の基礎について講述する。その後、X線分光分析の原理となるエネルギー準位間の電子遷移について講述する。

【授業計画】
(1)　ガイダンス・序論（テキスト1章）
(2)　1次元の井戸型ポテンシャルによる考察（テキスト２章）
(3)　フェルミ球（テキスト3章）
(4)　自由電子の熱的性質（テキスト4章）
(5)　シュレーディンガー方程式とその初歩的応用 1（テキスト5章）
(6)　シュレーディンガー方程式とその初歩的応用 2（テキスト5章）
(7)　周期場中での電子の波動関数（テキスト6章）
(8)　周期場中の電子に関するシュレーディンガー方程式の解（テキスト7章）
(9)　理想的な1次元結晶と2次元結晶でのブリルアンゾーン（テキスト8章）
(10)　ブリルアンゾーンと等エネルギー面（テキスト9章）
(11)　実在する金属への接近（テキスト10章）
(12)　半導体のエネルギーバンド 1（テキスト11章）
(13)　半導体のエネルギーバンド 2（テキスト11章）
(14)　準位間の遷移（テキスト12章）
(15)　定期試験
In-person/Remote Classification
Hybrid (In-person)
Implementation Method and Remote Credit Limit Application
Uses of Generative AI
Limited permission for use
Precautions for using Generative AI
生成AIの利用にあたっては『本学の教育における生成AIの取扱いについて（学生向け）』の記載内容について留意すること。
この授業においては、以下の範囲において、生成AIの利用を許可し、これ以外の範囲での利用は禁止する。
生成AIの利用については担当教員の指示に従うこと。教員が認める範囲を超えて生成AIを利用したことが判明した場合は、単位を認定しない、又は認定を取り消すことがある。生成AIの出力した内容について、事実関係の確認や出典・参考文献を確認・追記することが重要である。また、生成AIによる出力結果をそのまま課題・レポートとして提出してはならない。


Textbook

固体電子論：　金持 徹 (著, 編集), 本郷 昭三 (著), 浦野 俊夫 (著)

References
講義中に適宜紹介する。
Contents and Estimated Time for Pre- and Post- Learning (Preparation and Review)
・予習　授業に際して指示するテキストの事前読み込みと事前学習：28時間
・講義　2時間相当×15回：30時間。
・レポート作成（4時間）、講義内容の理解を深め定着させるためにテキスト読み直し（28時間）：32時間
計90時間。
Contents of Active Learning
採用しない。
Grading Criteria and Methods
講義目的・到達目標に記載する能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】
レポート30％、定期試験70％（最終講義時に実施）、講義中の討論をもとに総合的に総合的に評価する。
How to Disclose Assignments and Exam Results
レポートは優れた内容のものを講義の中で紹介しながら講評する、
定期試験は授業評価アンケートの教員コメント欄に試験結果に関するコメントもあわせて記載する。
Precautions and Requirements for Course Registration
授業中に指示した宿題や事前・事後学習はもとより、「講義内容・授業計画」に記載したテキスト等の該当箇所などについて、十分な予習・復習をして講義に出席すること
Practical Education
該当しない。
Remarks
In cases where any differences arise between the English version and the original Japanese version, the Japanese version shall prevail as the official authoritative version.