授業情報/Course information

開講学期/Course Start 2023年度/Academic Year   後期/Second
開講曜限/Class period 水/Wed 5 , 水/Wed 6 , 水/Wed 7 , 水/Wed 8
授業区分/Regular or Intensive 週間授業
対象学科/Department
対象学年/Year 1年 , 2年
授業科目区分/Category 博士前期課程 大学院自専攻科目
必修・選択/Mandatory or Elective 選択
授業方法/Lecture or Seminar 講義科目
授業科目名/Course Title 量子工学特論/Advanced Applied Quantum Mechanics
単位数/Number of Credits 2
担当教員名/Lecturer 川村 幸裕 (創造工学科電気電子工学コース)
時間割コード/Registration Code MS312
連絡先/Contact 川村 幸裕(F305, 0143-46-5532, y_kawamura@muroran-it.ac.jp)
オフィスアワー/Office hours 川村 幸裕(月、木 14:35~16:15)
実務経験/Work experience
更新日/Date of renewal 2023/08/02
授業のねらい
/Learning Objectives
電子デバイスは物性論に基づいて作られている。
物性論は量子力学が理解できてはじめてその意味することが納得できる。この講義では、量子力学の物性論に関係する部分を理解する。

Electronic devises are designed and fabricated based on the solid state physics.
In order to understand the solid state physics, the knowledge of the quantum mechanics is essential. The learning objective of this subject is understanding quantum mechanics related to the solid state physics.
到達度目標
/Outcomes Measured By:
電子は本来波動として扱わなくてはならないが、古典的粒子として扱っても多くの電子素子ではおおよその動作は理解できる。しかし現実の動作との間には多少の乖離があり、それを埋めるためには量子力学の知識が必要である。この量子力学に基づきナノデバイスや量子コンピュータの研究がなされており、近年量子力学は実学的な手法となっている。

Although the electrons are to be treated as a wave, most of the motion of the electronic devices is understandable even if they are treated as classical particles. Still, there is a certain gap between theory and real motion. The knowledge of the quantum mechanics is essential in order to close this gap. The research of nano-devices and quantum computers are based on the quantum mechanics. Thus, the quantum mechanics become practical study in these days.
授業計画
/Course Schedule
総時間数:45分×2時限×15回=22.5時間
Total number of class hours : 45 min x 2 periods x 15 times = 22.5 hours

1.ガイダンス
2.量子力学の生まれるまで
3.シュレーディンガー方程式
4.量子力学の基本原理
5.定常状態と井戸型ポテンシャル
6.演算子の性質とその応用
7.水素原子と軌道角運動量
8.スピン角運動量と電子配置
9.試験

No.1 Guidance.
No.2 Background of the quantum mechanics.
No.3 Schreodinger equations.
No.4 Principles of the quantum mechanics.
No.5 The stationary state and the well type potential.
No.6 Properties and application of the operator.
No.7 Hydrogen atom and angular momentum.
No.8 Spin angular momentum and electrons arrangement.
No.9 examination.


・各回の学修時間の目安は、事前・事後合わせて4時間必要です。

・For each 90 minute class, students are expected to undertake an additional 4 hours of self study.
参考書等
/Required Materials
安部正紀著「基礎電子物性工学」 コロナ社(ISBN:9784339)
成績評価方法
/Grading Guidelines
レポートによって評価し,60点以上を合格とする。
The score of each student is evaluated by report. A grade of more than 60 is accepted for a credit.
履修上の注意
/Notices
古典力学での「エネルギー保存則」を理解しているものとして講義する。
不合格者は再履修すること。

This subject is based on understanding of conservation of energy in the classical mechanics.
Students who fail in examination must try in the next year
学習・教育目標との対応
/Learning and Educational Policy
備考
/Notes
この授業は日本語と英語で行う

This subject will be taught in Japanese and English.
No. 回(日時)
/Time (date and time)
主題と位置付け(担当)
/Subjects and instructor's position
学習方法と内容
/Methods and contents
備考
/Notes
該当するデータはありません
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