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物性科学１ （本科目は物理学科の「物性物理学１」として開講する）

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科目名
平成27年度以前入学者		 物性科学１ （本科目は物理学科の「物性物理学１」として開講する）
教員名 石田浩
単位数    2 学年    3 開講区分 文理学部
科目群 物理学科、生命科学科
学期 前期 履修区分 選択必修
授業概要 物質の性質（物性）をミクロの物理法則から理解する
授業のねらい・到達目標 物性物理学では、物質の巨視的な性質（色、硬さ、電気特性など）を、物質中のイオンと電子の振舞いにさかのぼって微視的に理解する。この際、イオンや電子の運動を記述するため量子力学が必要となり、また熱平衡状態の多数の粒子を扱うため統計力学が必要となる。前期開講の本講義では、物性物理学の主な対象となる結晶固体について学ぶ。また、格子イオンの微小振動であるフォノンを古典力学、量子力学で記述して、結晶の比熱、熱膨張について考察する。
この科目は文理学部（学士（理学））のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応している。
授業の方法 通常の講義形式で行う。
本授業の事前・事後学習は、各２時間の学習を目安とします。
履修条件 なし
授業計画
1 イントロダクション：物性物理学とは何か？
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
2 孤立原子の電子構造１（電子軌道と量子数）
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
3 孤立原子の電子構造２（多電子系とフント則）
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
4 量子力学と原子間結合（イオン結合、共有結合、金属結合）１
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
5 量子力学と原子間結合（イオン結合、共有結合、金属結合）２
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
6 結晶と格子ベクトル
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
7 いろいろな結晶構造１
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
8 いろいろな結晶構造２
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
9 結晶と逆格子ベクトル
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
10 Ｘ線回折による結晶構造の決定１
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
11 Ｘ線回折による結晶構造の決定２
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
12 固体の弾性論と弾性定数
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
13 結晶中のイオン振動：音響フォノンと光学フォノン
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
14 結晶の格子比熱（古典論と量子論）
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
15 授業の総括とまとめ
【事前学習】
次回テーマに関して参考書等に目を通しておく
【事後学習】
ノートを読み返し、理解不足を補っておくこと
その他
教科書 使用しない
参考書 使用しない
成績評価の方法及び基準 授業内テスト(70%)、授業参画度(30%)
出席回数が十分でない場合は成績評価の対象としない
オフィスアワー 授業内容に関する質問は授業後あるいは学科事務室で受け付けます。その後、時間を調整して、物理学科図書室または本館1階で応対します。

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