機能性物質学

Functional Materials

専門基礎科目（専門関連科目）／教職課程科目

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理学部

3年

HSSBM3MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2026年度後期

(Fall semester)

和達　大樹、江口　律子

理学部

日本語

該当なし

和達：授業日　10:00〜17:00（716号室）
江口：授業日　10:00〜17:00（713号室）
※事前にメールで相談すること。

wadati@sci.u-hyogo.ac.jp
eguchi@sci.u-hyogo.ac.jp

5◎／6◎／7◎

ー

1-1◎

目標１:磨き続ける力

【講義目的】機能性物質に関する研究は、近年の物質科学で大きな役割を果たしている。本講義では、電子物性の立場から機能性物質の研究を行ってゆくための基礎的事項を勉強し、利用できるようにする。
【到達目標】ヒュッケル法および固体電子論の初歩に関する問題を自力で解けるようになる。

【キーワード】分子軌道法、ヒュッケル法、芳香族、バンド計算、結晶構造、金属・半導体、pn接合、LED

【講義内容】 ヒュッケル法は、固体物性ではtight-binding近似と呼ばれ、分子の電子構造計算、固体のバンド計算等、広く応用されている。本講義では ヒュッケル法を用いた種々の物質の電子構造の計算方法について講義した後に、基本的な物性（電気的性質・磁気的性質・光学的性質）と電子構造の関連について講義する。

【授業計画】（１−７は和達、８−１５は江口が担当する）
１. 量子力学の復習、原子の電子状態
２．分子軌道法、水素分子など
３．ヒュッケル法、エチレンとブタジエン
４．芳香族、ベンゼン
５．電子環状反応、ウッドワード・ホフマン則
６．その他の分子、H2Oなど
７．分子の電子状態のまとめ
８．結晶構造
９．半導体とは、キャリア濃度
１０．ドーピング、ボルツマン方程式
１１．磁場効果、サイクロトロン共鳴
１２．pn接合
１３．MOS構造
１４．半導体まとめ
１５．演習問題
定期試験

対面

・対面授業のみ
・遠隔授業単位上限の適用を受けない

利用する場面を限定し許可

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。
＜利用可の範囲＞
参考文献要約の補助

なし

アトキンス 物理化学(上、下）
御子柴宣夫 半導体の物理［改訂版］半導体工学シリーズ２(培風館)
S. M. Sze 半導体デバイス (産業図書)　
マッカーリ・サイモン　物理化学（上）
など                            

【予習】講義ノートをあらかじめダウンロードし、必ず授業前に読み、記載された演習問題を自力で解いてみる。必要に応じて参考文献を読む。（30ｈ）
【復習】レポート作成（1回または2回、15ｈ）、講義内容の理解を深め定着させるために参考文献を読む。（15ｈ）

採用しない

【成績評価の基準】
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】
基本的に定期試験の結果を成績評価の基準とする。また、適宜レポート、小テストを課し、25%の範囲内で評価の一部とする。

講義の途中で出題するレポート、課題を採点して返却する。

先修科目は特にないが、量子力学、統計力学、物理化学、量子化学、電磁気学の基礎的知識を有していることが望ましい。
e-mail による質問の場合、機能性物質学に関する質問、と書くこと。
必ず講義テキストをユニバーサルパスポートからあらかじめダウンロードすること。
授業中にわからないことをこまめに質問すること。
欠席したときは、授業内容に関して講義テキストを読んだ上で、わからないところを随時質問すること。

該当しない