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固体の量子論１

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科目名
平成28年度以前入学者		 固体の量子論１
教員名 橋本拓也
単位数    2 学年    4 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 前期 履修区分 選択
授業概要 固体中の電子の挙動は材料科学の分野で非常に重要となる。本講義では固体中の電子の挙動を知るために必要な知識・実験および電子の挙動と物性との相関が理解できるようにする。
授業のねらい・到達目標 固体中の電子の振る舞いが理解できるようになること。電子の振る舞いと構造・物性との関係が記述できるようになること。
この科目は文理学部（学士（理学））のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応している。
授業の方法 基本的には講義形式で行うが、時々は実験装置を用いた実習も行う。
本授業の事前・事後学習は、各２時間の学習を目安とします。
授業計画
1 固体の成り立ちー原子間あるいはイオン間に働く力

【事前学習】
特になし
【事後学習】
配布したプリントで、解説した箇所を復習のこと
2 固体の結晶構造の理解

【事前学習】
前の時間に配布したプリントを読むこと
【事後学習】
1年実験のVESTAの解説を読むこと
3 対称性から見た固体の結晶構造

【事前学習】
1年実験のマニュアルの該当する部分を読んでくること
【事後学習】
1年実験のVESTAの解説を読むこと
4 VESTAによる結晶構造描画実習

【事前学習】
指定された化合物の空間群・構造データを調べてくること
【事後学習】
指定された化合物の結晶構造を描画してくること
5 結晶構造測定・解析方法の実習

【事前学習】
回折法に関するプリント（前回配布予定）を読んでくること
【事後学習】
指定された物質のX線回折の強度計算をしてくること
6 結晶構造解析装置の使用実習

【事前学習】
X線とは何かについて記述しているプリントを読んでくること
【事後学習】
測定した結果と講義で実施したシュミレーションを比較すること
7 リートベルト解析法の実習

【事前学習】
リートベルト解析とは何かについて記述しているプリントを読んでくること
【事後学習】
測定した結果についてリートベルト解析を実施してくること
8 電子線を用いた結晶構造解析

【事前学習】
対称性について記述しているプリントを読んでおくこと
【事後学習】
透過電子顕微鏡について調べてくること
9 収束電子解説による空間群決定

【事前学習】
対称性に関するプリントを読んでくること
【事後学習】
指定された収束電子回折パターンから空間群を出してくること
10 結晶構造解析と電子分布解析

【事前学習】
フーリエ変換について復習してくること
【事後学習】
得られた回折図から電子密度を出してみること
11 中性子回折についての解説

【事前学習】
中性子とは何かを調べてくること
【事後学習】
中性子回折パターンのシュミレーションをしてみること
12 バンド構造と結晶構造

【事前学習】
バンド構造とは何かを調べてくること
【事後学習】
指定された結晶構造についてバンドの曲率がどうなっているか予想してくること
13 結晶構造制御によるバンドエンジニアリング

【事前学習】
絶縁体、透明導電体のバンド構造を調査してくること
【事後学習】
指定された物質について、バンド構造と導電特性を予想してくること
14 欠損と導電特性・光特性

【事前学習】
欠損とは何かをプリントを読んでしらべること
【事後学習】
欠陥方程式の解読に挑戦すること
15 欠陥の熱力学

【事前学習】
2年科目の「熱力学」を復習してくること
【事後学習】
提案されたクローガ―・フィンク式と質量作用の法則を用いて気相による電子濃度の影響を出してくること
16 【事前学習】

【事後学習】
17 【事前学習】

【事後学習】
18 【事前学習】

【事後学習】
19 【事前学習】

【事後学習】
20 【事前学習】

【事後学習】
21 【事前学習】

【事後学習】
22 【事前学習】

【事後学習】
23 【事前学習】

【事後学習】
24 【事前学習】

【事後学習】
25 【事前学習】

【事後学習】
26 【事前学習】

【事後学習】
27 【事前学習】

【事後学習】
28 【事前学習】

【事後学習】
29 【事前学習】

【事後学習】
30 【事前学習】

【事後学習】
その他
教科書 特に決まった教科書は使用しない。適宜プリントを用いる。
参考書 使用しない
成績評価の方法及び基準 授業内テスト(50%)、授業参画度(50%)
オフィスアワー 講義終了後

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