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固体の量子論１

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令和元年度以前入学者 固体の量子論１
教員名 橋本拓也
単位数    2 学年    4 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 前期 履修区分 選択必修
授業の形態 オンデマンド型（Blackboardを通じた学習資料配信）を基本とするが、コンピュータソフトを用いた実演(2回の予定）では対面も併用する。
BlackboardのID:20213126
授業概要 固体中の電子およびイオンの挙動は材料科学の分野で非常に重要となる。本講義では固体中の電子・イオンの挙動を知るために必要な結晶学の知識・実験および電子・イオンの挙動と物性との相関が理解できるようにする。
授業のねらい・到達目標 固体中の電子・イオンの振る舞いが理解できるようになること。電子・イオンの振る舞いと構造・物性との関係が記述できるようになること。
この科目は文理学部（学士（理学））のディプロマポリシーDP3及びカリキュラムポリシーCP3に対応している。
授業の方法 基本的には資料配信および課題提示で行う。講義担当者の研究紹介を実例として多く挙げるので、他の研究室の方々には敷居が高いかも知れないが了承されたい。受講生は課題を解いたり指定された事項をまとめて翌週までに所定の方法で提出のこと。やむを得ない理由で対面講義を欠席した場合は、補講期間などに実施する。なお対面講義に不安なものは要相談のこと。
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。
授業計画
1 固体の成り立ちー原子間あるいはイオン間に働く力
【事前学習】特になし （0時間）
【事後学習】配布した資料の該当部分を理解すること （4時間）
2 固体の結晶構造の理解
【事前学習】プリントの該当部分を読んでくること （2時間）
【事後学習】1年実験のVESTAマニュアルを理解すること （2時間）
3 対称性から見た固体の結晶構造
【事前学習】1年実験の該当部分を読んでくること （2時間）
【事後学習】1年実験のVESTAマニュアルを理解すること （2時間）
4 VESTAによる結晶構造描画実習(対面授業）
【事前学習】指定された物質の結晶構造を調査すること （2時間）
【事後学習】VESTAで構造を描画してくること （2時間）
5 結晶構造測定・解析方法の紹介
【事前学習】配布資料の該当部分を読んでくること （2時間）
【事後学習】X線回折パターンのシュミレーションを実施すること （2時間）
6 結晶構造解析装置の使用実習
【事前学習】配布資料の実験部分を読んでくること （2時間）
【事後学習】得られた結果とシュミレーションを比較すること （2時間）
7 リートベルト解析法の実習（対面授業）
【事前学習】リートベルト解析について配布資料で予習のこと （2時間）
【事後学習】リートベルト解析の結果をまとめてくること （2時間）
8 電子線を用いた結晶構造解析
【事前学習】電子線回折について配布資料で予習のこと （2時間）
【事後学習】電子線回折パターンから空間群を推定すること （2時間）
9 収束電子解説による空間群決定
【事前学習】収束電子線回折につい配布資料で予習のこと （2時間）
【事後学習】収束電子線回折パターンから空間群を推定すること （2時間）
10 結晶構造解析と電子分布解析
【事前学習】フーリエ解析について調べてくること （2時間）
【事後学習】指定された物質について電子分布解析を実施すること （2時間）
11 中性子回折についての解説
【事前学習】中性子とは何かを調査すること （2時間）
【事後学習】中性子回折とX線回折から得られた結果を比較すること （2時間）
12 バンド構造と結晶構造
【事前学習】ブロッホの定理を予習すること （2時間）
【事後学習】指定された物質についてバンド構造を予測すること （2時間）
13 結晶構造制御によるバンドエンジニアリング
【事前学習】指定された物質の結晶構造を調査すること （2時間）
【事後学習】指定された物質の電気伝導について調査すること （2時間）
14 授業内テストおよびその解説
【事前学習】これまでの内容を復習のこと （3時間）
【事後学習】誤ったところを復習のこと （1時間）
15 前回のテストの結果も踏まえた反省会
【事前学習】テストで誤ったところ、正答をレポートにすること （3時間）
【事後学習】反省会も踏まえて、正答のレポートを出すこと （1時間）
その他
教科書 特に決まった教科書は使用しない。適宜資料を用いる。
参考書 使用しない
成績評価の方法及び基準 授業参画度:課題は残らず提出すること(100%)
オフィスアワー 木曜２限

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