2025年度 (最新) 学院等開講科目物質理工学院応用化学系応用化学コース

固体電子構造化学特論第一

開講元: 応用化学コース
担当教員: 吉松公平
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 水3-4 (S4-202(S422))
クラス: -
科目コード: CAP.A467
単位数: 100
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 3Q
シラバス更新日: 2025年9月16日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

アボガドロ数もの原子で構成される固体では、個々の原子によるエネルギー準位が無限に集まることでバンドを形成する。本講義では、化学系の学生に馴染み深い原子・分子を出発点とし、金属、絶縁体、遷移金属酸化物がどのような電子状態を取るかを理解する。

到達目標

固体におけるバンドの形成を理解し、金属・絶縁体の電子物性がバンド構造にどのように反映されているかを説明できるようにする。また、単純なバンド理論の範疇では理解できない遷移金属酸化物のバンド構造について、電子相関の観点から説明ができるようにする。

キーワード

固体、電子構造、金属、絶縁体、電子相関、遷移金属酸化物

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

事前に配布するスライドと板書を併用する形で授業を進める.各回とも、定められた講義範囲について十分に予習していることを前提に講義する.各講義の最後に 15 分の小テストを実施予定である.

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	固体とバンド	原子分子からスタートし、固体のバンドの初歩的な概念を説明できる。
第2回	分光法の種類と原理	固体の電子状態を計測する各種分光法の原理を説明できる。
第3回	絶縁体の電子状態	典型的な絶縁体材料の電子状態について説明できる。
第4回	金属の電子状態	典型的な金属材料の電子状態について説明できる。
第5回	電子相関とハバードモデル	電子相関による電子の局在化をハバードモデルにより説明できる。
第6回	遷移金属酸化物の電子状態	強い電子相関を持つ物質である遷移金属酸化物の電子状態について説明できる。
第7回	理解度確認のための演習と解説	演習により講義内容の理解度を高め，到達度を自己評価する。

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

P A Cox (著), 魚崎浩平 (翻訳), 米田龍 (翻訳), 高橋誠 (翻訳), 金子晋 (翻訳), 「固体の電子構造と化学」、技報堂出版、 ISBN-13:978- 4765503716

参考書、講義資料等

藤森淳 (著)、「強相関物質の基礎―原子、分子から固体へ」、内田老鶴圃、ISBN-13 : 978-4753656240
Charles Kittel (著), 宇野良清 (翻訳), 新関駒二郎 (翻訳), 山下次郎 (翻訳), 津屋昇 (翻訳), 森田章 (翻訳)、「キッテル固体物理学入門」、丸善、 ISBN-13 : 978-4621076569

成績評価の方法及び基準

各回の小テスト(20点)+期末試験 (80点)

履修の条件・注意事項

特になし。

連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

電話番号: 03-5734-2127, E-mail: yoshimatsu[at]mct.isct.ac.jp
*メールによる連絡を推奨する。

オフィスアワー

平日(要事前連絡)