2023年度学院等開講科目物質理工学院材料系材料コース

固体科学入門

開講元: 材料コース
担当教員: 片瀬貴義 / 真島豊 / 神谷利夫 / 川路均 / 笹川崇男 / 東正樹 / 平松秀典 / 中辻寬 / 合田義弘 / 伊澤誠一郎
授業形態: 講義 (ライブ型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月1-2 (J2-302(J233)) / 木1-2 (J2-302(J233))
クラス: -
科目コード: MAT.C414
単位数: 200
開講時期: 2023年度
開講クォーター: 4Q
シラバス更新日: 2025年7月8日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

固体科学は様々な材料、電子デバイスの基盤を提供する。その広範に亘る各分野の基礎的な物理現象を包括的に理解することは、材料、電子デバイスに関連する研究に携わる上で重要である。このような観点から、本講義では、固体のバンド理論の基礎から出発し、半導体、フェルミ面と金属、超伝導、常磁性、強磁性と反強磁性、誘電体と強誘電体、表面および界面等の物理現象の基礎を学び、その物理現象の本質を理解することを狙う。

到達目標

本講義を履修することにより、固体科学における半導体、フェルミ面と金属、超伝導、常磁性、強磁性と反強磁性、誘電体と強誘電体、表面および界面の物理学等のいくつかの重要な物理現象の本質を理解する能力を修得することができる。

キーワード

半導体, フェルミ面と金属, 超伝導, 常磁性, 強磁性と反強磁性, 誘電体と強誘電体, 表面および界面の物理学

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

適宜、講義に関連する演習問題等に取り組みながら理解を深められるように授業を進める。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	半導体の基礎：バンド理論	半導体の電子構造を理解する
第2回	半導体の物性と応用	半導体の電子物性と応用を理解する
第3回	金属のフェルミ面	金属のフェルミ面を理解する
第4回	金属の電子構造の評価	金属の電子構造の評価手法を理解する
第5回	超伝導の基礎物理の概要 (I)	超伝導の基本的な物理を理解する (I)
第6回	超伝導の基礎物理の概要 (II)	超伝導の基本的な物理を理解する (II)
第7回	磁気モーメントと常磁性の基礎物理の概要	磁気モーメントと常磁性の基本的な物理を理解する
第8回	磁気的相互作用の基礎物理の概要	磁気的相互作用の基本的な物理を理解する
第9回	誘電体・強誘電体の基礎物理の概要 (I)	誘電体・強誘電体の基礎的な物理を理解する
第10回	誘電体・強誘電体の基礎物理の概要 (II)	誘電体・強誘電物性の実際の材料を理解する
第11回	表面・界面構造	表面・界面に現れる新奇な原子構造を理解する
第12回	表面・界面電子状態	表面・界面に現れる新奇な電子状態・電子物性を理解する
第13回	半導体, フェルミ面と金属の復習	半導体, フェルミ面と金属の理解を深める
第14回	超伝導, 磁性, 誘電体と表面および界面の物理学の復習	超伝導, 磁性, 誘電体, 表面および界面の物理学の理解を深める

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

第８版　キッテル固体物理学入門　（丸善出版）

参考書、講義資料等

特になし。

成績評価の方法及び基準

レポート、小テストにより評価する。

履修の条件・注意事項

第８版　キッテル固体物理学入門の第1−7章を修得していること。