固体物理Bのシラバス情報

科目名称
Course title(Japanese)
固体物理B 科目番号
Course number
15PHCMP301
科目名称(英語)
Course title(English)
Solid State Physics B
授業名称
Class name
固体物理B
教員名 木下 健太郎
Instructor
開講年度学期 2022年度 前期
Year/Semester
曜日時限 火曜3限
Class hours
開講学科
Department
理学部第一部 応用物理学科
外国語のみの科目
(使用言語)
Course in only foreign
languages (languages)
-
単位
Course credit
2.0 授業の主な実施形態
Main class format
対面授業/On-site class
概要
Descriptions
材料・デバイスの研究をするために必要な物理学の基礎を学ぶ。
目的
Objectives
結晶構造に基づく格子原子の周期性とその周期性の中に存在する電子が生み出す様々な物性を理解することを目的とする。本学科のディプロマポリシー「物理学及びその応用分野を含めた科学についての十分な基礎学力と高度な専門的知識」を身に付けることに相当する科目である。
到達目標
Outcomes
自由電子をフェルミ気体として取扱い、金属における電気および熱伝導について解釈することができる。エネルギーギャップやキャリヤの発生とその運動についての理解することができる。またナノ構造など最近の話題についても知識を得る。
履修上の注意
Course notes prerequisites
予習は必ずしましょう。宿題は頑張りましょう。
アクティブ・ラーニング科目
Teaching type(Active Learning)
課題に対する作文
Essay
小テストの実施
Quiz type test
ディベート・ディスカッション
Debate/Discussion
- グループワーク
Group work
-
プレゼンテーション
Presentation
- 反転授業
Flipped classroom
-
その他(自由記述)
Other(Describe)
-
準備学習・復習
Preparation and review
準備学習・復習は両方とも毎回2時間が目安です。
成績評価方法
Performance grading
policy
講義中に課すレポートと小テスト60点、到達度評価40点の計100点で評価する.
学修成果の評価
Evaluation of academic
achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation
教科書
Textbooks/Readings
・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
 
・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below.
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料
Reference and other materials
固体物理の基礎 上1, アシュクロフト-マーミン著, 吉岡書店1981年, ISBN-13: 978-4842701981
固体物理の基礎 上2, アシュクロフト-マーミン著, 吉岡書店1981年, ISBN-13: 978-4842701998
授業計画
Class plan
1. 自由電子フェルミ気体1   
1次元のエネルギー準位、フェルミエネルギーが理解できるようになる。

2. 自由電子フェルミ気体2
3次元の自由電子気体、電子気体の比熱が理解できるようになる。

3. 自由電子フェルミ気体3   
オームの法則と磁場内の運動(ホール効果)が理解できるようになる。

4. 自由電子フェルミ気体4
金属の熱伝導、ナノ構造が理解できるようになる。

5. エネルギーバンド1
自由電子に近い電子モデルが理解できるようになる。

6. エネルギーバンド2
エネルギーギャップの起因が理解できるようになる。

7. エネルギーバンド3
クローニッヒ・ペニーモデルが理解できるようになる。

8. エネルギーバンド4
周期ポテンシャル内の電子の波動方程式が理解できるようになる。

9. 半導体1
半導体概論、直接遷移型、間接遷移型が理解できるようになる。

10. 半導体2
エネルギーバンド内の電子の運動方程式、有効質量が理解できるようになる。

11. 半導体3
固有領域のキャリヤ濃度が理解できるようになる。

12. 半導体4
ドナーとアクセプタ、不純物伝導が理解できるようになる。

13. フェルミ面と金属1
フェルミ面の構成が理解できるようになる。

14. フェルミ面と金属2
エネルギーバンドの計算、フェルミ面の研究実験が理解できるようになる。

15. 到達度評価及び解説
講義の到達度を評価し、重要なポイントについて解説を行う。 
教職課程
Teacher-training course
本科目は、教育職員免許状取得(教科:理科)に必要な教科に関する科目の「物理学」区分に該当します。
ただし、教科に関する科目区分については、入学年度により異なるため、各自、入学年度または適用となる年度の学修簿により確認をしてください。
実務経験
Practical experience
-
教育用ソフトウェア
Educational software
-
備考
Remarks
なし
991523P
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