電子材料の量子論
| 開設大学 | 名古屋工業大学 |
|---|---|
| 科目コード | 240309 |
| 担当教員 | 大原 繁男（工学研究科教授） |
| 学年配当 | 3年 |
| 単位数 | 2単位 |
| 曜日 | 金曜 |
| 開講期間 | 前期 |
| 実施形式 | 対面 |
| 開講時間割１ | 5限,6限 13:00 ～ 14:30 |
| 教室 | 御器所キャンパス5228教室 |
| 募集定員 | 若干名 |
| 募集時期 | 4月 |
| 開講期間 | 4/12～8/2 |
| 講義概要 | 【授業実施方法】対面 【授業の目的・達成目標】 （授業の目的） 機能材料の利用と開発のためには、原子や電子といった微視的視点からの物質理解が必要である。この講義では、電子材料の理解を深めるために，量子力学を用いて，化学結合と固体，固体中の電子の局在性と遍歴性を解説する。これにより初歩的なバンド理論を理解する。金属と超伝導体が対象となる。半導体、誘電体、磁性体については他の講義において解説されるが，原子の磁性についてはこの講義で扱う。 （達成目標） 1. 電気・電子材料の基礎として化学結合と結晶構造が説明できる。 2. 波数空間とブリルアンゾーンが説明できる。 3. 結晶内電子の状態（バンド構造、フェルミ面）について説明できる。 4. 金属の電気伝導について説明できる。 5. 超伝導の基本的な性質（完全反磁性、磁束の量子化、ジョセフソン効果）を説明できる。 【授業計画】 1. 原子の電子構造と周期律 2. 原子の電子構造と原子の磁性 3. 化学結合と分子 その１ 4. 化学結合と分子 その２ 5. 結晶 6. ブロッホ状態，ブリルアンゾーン 7. 結晶内電子のエネルギー状態 その１ 8. 結晶内電子のエネルギー状態 その２ 9. 結晶内電子のエネルギー状態 その３ 10. 金属の電気伝導 11. 中間試験 12. 超伝導 基本的性質 13. 超伝導 ロンドン方程式，完全反磁性 14. 超伝導 磁束の量子化，第二種超伝導 15. 超伝導 ジョセフソン効果，応用例 16. 物質合成について |
| テキスト･参考文献 | 教科書：指定しない 参考書 ・「固体の電子構造と化学」 P.A. COX（技報堂出版） ・「化学結合―その量子論的理解 」G.C. Pimentel（東京化学同人） ・「物質の量子力学」岡崎誠（岩波書店） ・「超伝導物理入門」御子柴宣夫、鈴木克生 倍風館 |
| 試験・評価方法 | 中間試験と期末レポートにより達成度を判断する。中間試験を70点，期末レポートを30点とする。期末レポートの未提出者は評価しない。 |
| 別途必要な経費 | |
| その他特記事項 | 量子力学I，IIの内容を復習しておくことが望ましい。 事前学習は前回の授業の復習を行う。事後学習のために課題を課す。いずれも2時間の学修を求める。 |
| 科目名（英語） | Quantum Theory of Electronic Materials |
| 使用言語 |
