開講年度 2007
教育課程名 主専門教育課程 学科別科目
授業科目番号 25
授業科目名 固体物理学
開講曜日と時限 火曜日 3,4講目
教室番号 N208
開講学期 前期
単位数 2
対象学科・学年 材料物性工学科 応用物理コース3年
必修・選択の別 必修
授業方法 講義
担当教員 川島利器 (KAWASHIMA  Riki) (材料物性工学科・応用物理講座)
教員室番号 K707
連絡先(Tel) 0143-46-5616
連絡先(E-Mail) kawasima@mmm.muroran-it.ac.jp
オフィスアワー 金曜日 午前10時25分から午前11時55分 (変更もありうる。その場合には変更の曜日時間を示す。)
授業のねらい 金属、半導体、磁性体、誘電体などの各種材料物性の基礎を学習する。このため前半では、原子分子の周期的配列である結晶格子とその結合力の機構、また、結晶構造を理解して、X線回折現象実験解析の方法を学習する。後半では、結晶振動を理解し、固体材料の熱的な特性を結晶格子振動の統計力学によって理解する。金属並びに半導体材料の電気特性を理解するに不可欠な自由電子論の基本を習得する。
到達度目標 1、固体における原子の結びつきを理解する
2、結晶の構造を理解する
3、ブラックの回折の式を理解する
4、格子振動を理解する
5、格子比熱の考えを理解する
6、金属の自由電子論の考えを理解する
授業計画 1週目 シラバスの説明、固体物理学の概要 pp.1-2(教科書)
2週目 固体物理学の前提とする知識の概要 pp.3-36
3週目 固体物理学の前提とする知識の概要 〃
4週目 原子を結びつける力 pp.55-67
5週目 結晶の構造 結晶の対称性 pp.68-51
6週目 結晶の構造 X線回折 〃
7週目 格子原子の熱振動 pp.102-117
8週目 格子原子の熱振動 〃
9週目 格子振動の比熱 pp.118-129
10週目 格子振動の比熱 〃
11週目 格子振動の比熱 〃
12週目 金属の自由電子論 pp.131-157,
13週目 金属の自由電子論 〃
14週目 金属の自由電子論 〃
15週目 固体物理学のまとめ
定期試験
教科書及び教材 応用物性論 青木 昌治著、基礎工業物理講座6 朝倉書店)
物理学(小出昭一郎著)
参考書 宇野良清、他共訳 「キッテル固体物理学入門(上)(下)」第7版 丸善 定
(3,400円+税)
(図書館に所蔵あり)
成績評価方法 100点満点で定期試験で評価する。100点満点で60点以上を合格とする。
履修上の注意 1) 講義を休まないで出席してください。
2) テキストを一読また講義を聞いただけで理解される簡単な内容を持つ講義ではない。各自がテキストおよび講義を受講し記録しているノートに基づき、十分に予習復習を行なう必要がある。そのことが、各自の知識力、理解力、物事について思考力を向上させる。
3) 授業中の質問は大歓迎。オフイスアワーなどでの質問も適宜受け付ける。
4) 授業の変更や緊急時の連絡は授業中または掲示板で通知をする。
5) 必要に応じて、再試験の実施を考える。
6) 不合格者は再履修すること。
教員からのメッセージ 固体物理学は、力学、電磁気学、熱力学、量子論、統計力学
などの物理学また、ベクトル解析ならびに微分方程式などの物理数学の知識、化学結合
などの化学の基礎知識など、多くのことが理解する上で必要
です。なかなか、難しい内容があります。テキストを良く勉強
して、講義にちゃんと出席してください。
学習・教育目標との対応 この授業の単位修得は、JABEE基準1(1)の(d):該当する分野別要件 (2
能力 各領域に対するプログラムの設定目標実現に必要な専門科目を系
に修得した専門知識及び専門技術、に対応している。
学科の学習・教育目標の、 (F):応用物理専門能力 に対応している。
関連科目 物理数学、振動波動論、電磁気学、量子論、統計熱力学、結晶構造学、の基本を習得していること。
その他