授業科目名 （英文名） 機能性物質学 (Functional Materials) 科目区分 対象学生 ※ 単位数 2.00 開講年次・ 学期 ３年次・後期 担当教員 田島裕之 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 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に関して講 義する。Huckel法 および固体電子論の初歩に関する理解ができることを、最終的な到 達目標とする。 講義内容・授業計画 講義内容・・・Huckel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Huckel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・・・以下のスケジュールに沿って講義を進める。 １． Huckel法の説明およびエチレンの電子構造計算 ２． Huckel法を用いたπ共役環状分子の電子構造の計算 I シクロブタジエン、ベンゼン等 ３． Bloch関数とフーリエ変換 ４． Huckel法を用いたπ共役環状分子の電子構造の計算 II −結合交替のないポリアセチレンの場合− ５． Huckel法を用いたπ共役環状分子の電子構造の計算 III −結合交替のあるポリアセチレンの場合− ６． Huckel法を用いたπ共役環状分子の電子構造の計算 IV −グラフェンの場合− ７． 逆格子とブリルアンゾーン ８． 実際のエネルギーバンド ９． 金属、半導体、半金属 １０． 状態密度 −固体における量子状態数の数え方− １１． 金属の物性 −フェルミ面、Drude model− １２． 半導体の物性 −不純物半導体と真性半導体、光学的性質− １３． 半導体の接合電気物性 １４． 有機半導体デバイス １５． 講義のまとめ 定期試験 テキスト ユニバーサルパスポートから講義テキストをあらかじめダウンロードしておくこと。 テキストにしたがって講義をすすめる。 参考文献 参考書は、講義の際に適宜紹介したい。 成績評価の基準・方法 成績評価の基準 講義範囲の内容を理解したと判断できる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までの成績を与える。 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、評価の一部とすることがある。 履修上の注意・履修要件 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。 ・必ず講義テキストをユニバーサルパスポートからダウンロードしてください。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してください。後でまとめて 聞こうとすると、授業についてゆけず、手遅れになります。 ・当授業は、原則全ての授業を対面で実施する予定ですが、新型コロナウィルス感染 症対策として、自宅でのオンライン授業を実施する場合があります。履修者は自宅等 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) を整えておくこと。 実践的教育 該当しない 備考
