授業科目名 （英文名）
物性論Ⅰ (Solid State Physics I) 科目区分 対象学生 ※ 単位数 2.00 開講年次・ 学期 3年次・前期 担当教員 田中 義人 所属 理学部 ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所 ※ 連絡先 ※ 講義目的及び到達目標 固体物理学では結晶を対象として扱う。結晶中では原子・分子とそれに付随する電子 が周期配列をなしている。本講義では、この微視的周期構造と、これにより発現する 物性の基礎を学ぶ。 講義内容・授業計画 講義内容： 多種多様な物質群が、微視的構造、すなわち原子・分子の配列、および結合様式から 分類されることを説明する。また、その配列を知るためのＸ線回折の基礎を示す。固 体中で周期的に配列した原子・分子は熱振動をしており、その量子化概念であるフォ ノンの比熱、熱伝導等への関与について解説する。なお、基礎的な用語について、対 応する英語の修得も同時に行う。 授業計画： 矢口裕之 「初歩から学ぶ固体物理学」（1章∼8章） (C.キッテル 「固体物理学入門」（1章∼5章）相当) の範囲の内容を学ぶ。 1. ガイダンス 本講義の目標や概要を説明する。 結晶構造 2. 基本格子ベクトル、基本単位構造、基本単位格子 3. 空間格子、ミラー指数、結晶構造 波の回折と逆格子 4. ブラッグの法則、逆格子ベクトル、逆格子 5. 構造因子、原子構造因子 量子力学・統計力学の基礎 6. 量子力学の基礎知識 7. 統計力学の基礎知識 結晶結合 8. 希ガス結晶、ファン・デル・ワールス−ロンドン相互作用 9. イオン結晶、マーデルングエネルギー 10. 共有結合 格子振動とフォノン 11. 単原子結晶の振動、二原子結晶の振動、分散関係 12. 格子振動の量子化 固体の熱的性質 13. 格子比熱 14. アインシュタイン・モデル、デバイ・モデル 15. 熱膨張、熱伝導率 定期試験 テキスト 矢口裕之 「初歩から学ぶ固体物理学」(講談社、2017) 参考文献 C.キッテル「固体物理学入門 上(第8版)」(丸善、2005) 成績評価の基準・方法 成績評価の基準： 物質の微視的周期構造と、これにより発現する物性の基礎を理解できた者に単位を授
与する。講義目的・到達目標に記載する能力の到達度に応じてSからCまで成績を与え る。 成績評価の方法： 定期試験100%で評価する。 履修上の注意・履修要件 GLEP該当科目。 当授業は、原則全ての授業を対面で実施する予定ですが、履修者人数によっては、新 型コロナウィルス感染症対策として、履修者を複数の教室に分けて教室間をオンライ ンで繋ぐ方法や、対面授業と自宅でのオンライン授業を隔週実施する方法とする場合 があり、自宅等でオンライン授業の受講を視聴できる通信環境(PC・タブレット等の端 末やWi-Fi環境)が必要となる場合があります。最終的な授業方法は履修登録後に決定・ 連絡します。 実践的教育 該当しない。 備考
