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物性科学１ （本科目は物理学科の「物性物理学１」として開講する）

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平成27年度以前入学者 物性科学１ （本科目は物理学科の「物性物理学１」として開講する）
教員名 石田 浩
単位数    2 学年    3 開講区分 文理学部
科目群 生命科学科
学期 前期 履修区分 選択必修
授業テーマ 物質の性質（物性）をミクロの物理法則から理解する
授業のねらい・到達目標 物性物理学とは、物質の巨視的な性質（色、硬さ、電気特性など）を、物質中のイオンと電子の振舞いにさかのぼって微視的に理解することである。この際、イオンや電子の運動を記述するため量子力学が必要となり、また熱平衡状態の多数の粒子を扱うため統計力学が必要となる。前期開講の本講義では、物性物理学の主な対象となる結晶格子について学ぶ。また、格子イオンの微小振動であるフォノンを古典力学、量子力学で記述して、結晶の比熱、熱膨張について考察する。
授業の方法 通常の講義形式で行う
事前学修・事後学修，授業計画コメント 毎回の講義内容を各自1時間以上復習して講義に出席することが望ましい。
授業計画
1 イントロダクション：物性物理学とはなにか？
2 原子の電子構造、イオン化エネルギー、電子親和力
3 原子結合の分類：イオン結合、共有結合、金属結合
4 結晶の記述：単位格子、格子ベクトル
5 いろいろな結晶構造１
6 いろいろな結晶構造２
7 結晶構造の決定１：X線回折と逆格子
8 結晶構造の決定２：X線回折と逆格子
9 結晶中のイオン振動：音響フォノン
10 結晶中のイオン振動：光学フォノン
11 結晶の格子比熱と熱膨張１
12 結晶の格子比熱と熱膨張２
13 試験と問題解説
14 総括1（授業全体についての配布資料などを用いた復習および質疑応答）
15 総括2（授業全体と試験内容についての解説および質疑応答）
その他
参考書 上記以外の参考書は、授業の際に伝える。
成績評価の方法及び基準 授業内テスト(70%)、授業参画度(30%)
オフィスアワー 授業内容に関する質問は授業後あるいは学科事務室で受け付けます。その後、時間を調整して、物理学科図書室または本館1階で応対します。

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