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タイトル「2021年度」、カテゴリ「大学院科目-理工学研究科」

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科目情報

コースナンバリング	4-428x-702
科目名	固体物理学特論
開講学期	前期
開講時期	１クォータ
曜日・校時	火３
単位数	2
授業担当教員	山内　一宏

講義情報

講義形式

講義

講義概要

我々の身の回りにある物質の性質は、それを構成する原子・分子の性質だけを調べても理解することはできない。それは固体が示す様々な物性は、多数の原子・分子が絡んだ協力現象だからである。本講義では、固体物理学の基礎について講義する。講義は黒板とスライドを用い、理解度を深めるためにレポートを課す。必要な量子力学、統計力学など基礎物理学の復習も行う。

開講意図

固体物理学にも様々な研究分野があるが、この授業ではすべての分野で必要となる固体物理学の基礎を身に付ける。また、学部で学んだ物理学の基礎が固体の性質の理解に役に立つこと、および、物理学が現代の科学技術に役に立っていることを理解する。

到達目標

結晶構造、原子間の結合、固体の熱的、電気的性質など、固体物理学の基礎を理解する。

授業計画

回	内容	授業以外の学習本科目は、単位数×45時間の学修が必要な内容で構成されています。授業として実施する学修の他に、授業の内容を深めるために以下の事前・事後学修が必要です。
1	第１回：結晶構造（１）格子と基本構造	講義時間外の学習としてレポートを課す。
2	第２回：結晶構造（２）ミラー指数、代表的な結晶構造	講義時間外の学習としてレポートを課す。
3	第３回：逆格子	講義時間外の学習としてレポートを課す。
4	第４回：結晶による回折	講義時間外の学習としてレポートを課す。
5	第５回：固体中での原子の結合	講義時間外の学習としてレポートを課す。
6	第６回：格子振動	講義時間外の学習としてレポートを課す。
7	第７回：フォノン：格子振動の量子化	講義時間外の学習としてレポートを課す。
8	第８回：固体の比熱と熱伝導	講義時間外の学習としてレポートを課す。
9	第９回：自由電子論（１）自由電子の量子力学、統計力学	講義時間外の学習としてレポートを課す。
10	第１０回：自由電子論（２）自由電子の性質	講義時間外の学習としてレポートを課す。
11	第１１回：バンド理論（１）周期ポテンシャル中の電子	講義時間外の学習としてレポートを課す。
12	第１２回：バンド理論（２）金属と絶縁体の違い	講義時間外の学習としてレポートを課す。
13	第１３回：半導体	講義時間外の学習としてレポートを課す。
14	第１４回：金属におけるフェルミ面	講義時間外の学習としてレポートを課す。
15	第１５回：レビユー	講義時間外の学習としてレポートを課す。

成績評価の方法と基準

レポートで達成目標である固体物理学の基礎の理解を評価する。100点満点で60点以上を合格とする。

開示する試験問題等

希望者には採点したレポートを開示する。

開示方法

居室で開示する。

教科書

資料名		版
著者名	発行所名・発行者名	出版年
備考（巻冊：上下等）		ISBN
特に使用しない。

参考図書

資料名		版
著者名	発行所名・発行者名	出版年
備考（巻冊：上下等）		ISBN
初歩から学ぶ固体物理学
矢口裕之著	講談社	2017
		9784061532946

オフィスアワー

金２

アクティブラーニング導入状況

アクティブラーニング導入状況
カテゴリー4	カテゴリー3	カテゴリー2	カテゴリー1	カテゴリー0
学生が自ら主体となって、学習の方向性を定め、問題解決に導くための時間です。PROBLEM BASED LEARNING	グループや個人で行った能動的学習の成果を、教室内外で発表し、その評価を受けたり、質問に対応したりすることにより、学修した内容を深化させるための時間です。OUTPUT	学生自らが自由に発言し、グループやペアでの協働活動により課題に取り組み、何らかの帰結に到達するための能動的学習の時間です。INTERACTION	学生からの自由な発言機会はないものの、授業時間中に得られた知識や技能を自ら運用して、問題を解いたり、課題に取り組んだり、授業の振り返りをしたりする能動的学習を行う時間です。ACTION	基本的に学生は着席のまま、講義を聞き、ノートをとり、知識や技能を習得に努める時間です。INPUT
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