2020年 大学院理工学研究科 シラバス - 電子工学専攻
設置情報
| 科目名 | 電子物理計測・分析 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 電子工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 齋藤･喜々津 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜5 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | J25A |
| クラス | |||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 電子工学に関わる物理的な計測と分析に関連する以下の項目を中心に講義、ディスカッションを行い、光学実験や電子デバイス評価等で必要となる計測・分析の原理から応用までを学ぶ。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「メディアを利用して実施する」 講師の企業でのデバイス開発に際して経験した種々の分析手法について講義形式で授業を行う。必要に応じて演習やディスカッションを行う。学生の現在の研究内容に即した質問を受け、その回答として授業を行う場合もある。パワーポイントと板書を併用し講義を行う(喜々津)。講師の企業での光学デバイス開発に即して体得した光学応用理論に関して、各回配付する資料とプロジェクターで映す動画、および板書を使い講義を行う（齋藤）。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
物理、光学、固体物理、電子物性についての知識があること。 |
授業計画
| 第1回 | (古典光学) 光の表式：進行平面波、球面波、偏光因子、等 |
|---|---|
| 第2回 | (古典光学） フラウンホーファー近似積分（1） 電子の密度関数𝜌(𝒓)による散乱 |
| 第3回 | (古典光学) フラウンホーファー近似積分（2） フーリエ変換であることを理解する |
| 第4回 | (量子論） 量子論の五つの公理 演習：｢固有値は実数｣｢固有ベクトルは互いに直交」を証明しよう |
| 第5回 | (量子論) 測定期待値 ⟨𝜓│A│𝜓⟩ ポイントは、演算子を(規格化)固有ベクトルによってスペクトル分解すること。 |
| 第6回 | (量子論）重ね合わせ状態の量子干渉項 測定期待値が、各状態の測定期待値の単純平均にならない不思議1? |
| 第7回 | (量子論) 重ね合わせ状態の非局所相関 物理量AとBが同時に独立に測定できるのに、相関がゼロにならない不思議!? |
| 第8回 | (量子光学) 論文『ベル型非局所相関 cos(𝛼−𝛽) の可視化』を読んでみよう 「人類の世界観を変えてしまうほどの、恐ろしいまでに大きな影響」のサワリ |
| 第9回 | 講義の流れの説明。ナノメートルサイズ・表面について。微細加工。真空について |
| 第10回 | 真空計。成膜装置とin-situ測定(RHEED/LEED/SMOKE)の原理と実際 |
| 第11回 | 表面分光測定(AES、XPS、SIMS)の原理と実際 |
| 第12回 | 表面分光測定(AES、XPS、SIMS)の原理と実際(続) |
| 第13回 | SPM(Scanning Probe Microscope)ファミリーの原理と実際 |
| 第14回 | SPM(Scanning Probe Microscope)ファミリーの原理と実際(続) 表面分析応用例の紹介。表面測定で陥りやすい問題、その他最新の評価法の紹介 |
| 第15回 | 各自の研究内容に即した評価・分析に対応した質疑応答。 演習・討議 |
その他
| 教科書 |
清水 明 『新版 量子論の基礎』 新物理学ライブラリ サイエンス社 2004年
枝松圭一 『単一光子と量子もつれ光子 量子光学と量子光技術の基礎』 基礎法則から読み解く物理学最前線19 共立出版 2018年
Eric P. Goodwin, James C. Wyent, Field Guide to Interferometric Optical Testing, SPIE Press, 2006
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
John C. Vickerman, Surface Analysis -The Principal Techniques-Ed., John Wiley & Sons
F.Jenkins & H.White, Fundamentals of Optics, International Student Edition
大西、堀池、吉原 編 『固体表面分析I』 講談社サイエンティフィク ISBN 4-06-153364-9
大西、堀池、吉原 編 『固体表面分析II』 講談社サイエンティフィク ISBN 4-06-153366-5
志ある者は洋書にもチャレンジしてほしい。
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| 成績評価の方法 及び基準 |
演習や討議を通して到達度を評価する。やむを得ない理由による欠席も考慮する。活発な質問と討議を期待する |
| 質問への対応 | 質問事項はぜひ授業中に行ってもらいたい。授業中のアクティビティの高さがworld wideな研究者、プロの研究者の資質を磨きます。その場で答えられないときは必ず後日回答します。中川先生、塚本先生へ言づけてもらってもよい。(喜々津) |
| 研究室又は 連絡先 |
電子工学専攻中川研究室 |
| オフィスアワー | |
| 学生への メッセージ |
暗記や数式の導出などはありません。種々の分析法について、どういう原理で何が得意で何が欠点か、何に注意すべきか、を経験に即して講義します。講義の際に自分の研究に照らしあわせ考えて、質問・ディスカッションをお願いします。(喜々津) 「光（電磁波）とは何か」を数式によって理解することを行った後、光を利用し計測する手法を幾つか紹介し、計測データの分析の際の誤差の取り扱いについての論文を読みこなすことを行います。なお最近進展が著しい量子光学についても紹介します。（齋藤） |