2023年 短期大学部 シラバス - ものづくり・サイエンス総合学科
設置情報
| 科目名 | 基礎電子物性 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | ものづくり・サイエンス総合学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 小林・吉川 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | E32G |
| クラス | |||
| ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
| 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 | はじめに，結晶固体に関する基本的概念と性質を知ることによって，固体中の電子を論じる背景を理解する．その後，自由電子気体モデルに基づき，金属における電子の運動状態，量子状態，電子放出現象や電気伝導現象を中心にして基礎的電子物性について理解する． 本授業科目はDP1及びCP1に該当しています． 科目ナンバリング:MFmEl-210 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
情報通信機器メーカーの研究開発部門において勤務経験のある教員が，その経験を活かして，基本的な電子物性の基礎を解説する. パワーポイントによる講義を主に行い，適宜例題演習により理解を深める． また，提出した演習課題等に関しては，翌週に，解説を行う． |
| 履修条件 | 高校における物理ならびに化学を履修していることが望ましい． |
授業計画
| 第1回 | 物質と電子 「高校までに学んだ物理学と化学の中で学んだ電子の現象」 【事前学習】物質，電子の単語の意味とどのように使用されているか調べてメモする．(60分) 【事後学習】復習は授業で学んだことから，要点を数行にまとめることでその関連性を理解することができる．(180分) |
|---|---|
| 第2回 | 物質と電子 「電子の発見と量子論」 【事前学習】量子論の意味とどのように使用されているか調べてメモする．(60分) 【事後学習】授業で学んだことから，要点を数行にまとめることでその関連性を理解することができる．(180分) |
| 第3回 | 結晶 「原子内の電子，化学結合の種類と物質の分類」 【事前学習】原子，化学結合の種類の意味とどのように使用されているか調べてメモする．(60分) 【事後学習】授業で学んだことから，要点を数行にまとめることでその関連性を理解することができる．(180分) |
| 第4回 | 結晶 「基本格子，単位格子と結晶構造」 【事前学習】授業計画の単語の意味とどのように使用されているか調べてメモする．(60分) 【事後学習】授業で学んだことから，要点を数行にまとめることでその関連性を理解することができる．(180分) |
| 第5回 | 結晶 「回折に基づく結晶構造の解析」 【事前学習】授業計画の単語の意味とどのように使用されているか調べてメモする．(60分) 【事後学習】授業で学んだことから，要点を数行にまとめることでその関連性を理解することができる．(180分) |
| 第6回 | 格子振動 「格子の振動，波動の式と分散関係」 【事前学習】授業計画の単語の意味とどのように使用されているか調べてメモする．(60分) 【事後学習】授業で学んだことから，要点を数行にまとめてその関連性を理解する．(180分) |
| 第7回 | 格子振動 「比熱の古典論と量子論，フォノンと熱の伝導」 【事前学習】授業計画の単語の意味とどのように使用されているか調べてメモする．(60分) 【事後学習】授業で学んだことから，要点を数行にまとめることでその関連性を理解することができる．(180分) |
| 第8回 | 第1回から第7回までのまとめ（前半の理解度確認試験及び解説） 【事前学習】第１回から第7回の講義の振り返り（１８０分） 【事後学習】理解度確認試験の内容を解き直すこと（６０分） |
| 第9回 | 自由電子 「電子の粒子性と波動性」 【事前学習】授業計画の単語の意味とどのように使用されているか調べてメモする．(60分) 【事後学習】授業で学んだことから，要点を数行にまとめることでその関連性を理解することができる．(180分) |
| 第10回 | 自由電子 「自由電子気体，エネルギーと運動量表現」 【事前学習】授業計画の単語の意味とどのように使用されているか調べてメモする．(60分) 【事後学習】授業で学んだことから，要点を数行にまとめることでその関連性を理解することができる．(180分) |
| 第11回 | 自由電子 「波数空間と状態密度」 【事前学習】授業計画の単語の意味とどのように使用されているか調べてメモする．(60分) 【事後学習】授業で学んだことから，要点を数行にまとめることでその関連性を理解することができる．(180分) |
| 第12回 | 自由電子 「量子統計とフェルミ・ディラック分布」 【事前学習】授業計画の単語の意味とどのように使用されているか調べてメモする．(60分) 【事後学習】授業で学んだことから，要点を数行にまとめることでその関連性を理解することができる．(180分) |
| 第13回 | 金属の電子物性 「光電効果，熱電子放出，電界放出」 【事前学習】授業計画の単語の意味とどのように使用されているか調べてメモする．(60分) 【事後学習】授業で学んだことから，要点を数行にまとめることでその関連性を理解することができる．(180分) |
| 第14回 | 金属の電子物性 「電気伝導とオームの法則」 【事前学習】授業計画の単語の意味とどのように使用されているか調べてメモする．(60分) 【事後学習】授業で学んだことから，要点を数行にまとめることでその関連性を理解することができる．(180分) |
| 第15回 | 第9回から第14回までのまとめ（後半の理解度確認試験及びその解説） 【事前学習】第9回から第１４回の講義の振り返り（１８０分） 【事後学習】理解度確認試験の内容を解き直すこと（６０分） |
その他
| 教科書 |
必要に応じて授業内容に沿ったプリントを配布する．
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| 参考書 |
川辺和夫、平木昭夫、岩見基弘 『「基礎電子物性工学」』 コロナ社 1989年 第1版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
出席が総授業回数の３／５に満たない場合は，履修放棄として扱い学業成績の査定は行わない． 課題レポート等による平常点と第8回，第15回の理解度確認試験で，成績評価を行う． また，課題レポート等の提出期限は，原則，授業の翌日までとする． |
| 質問への対応 | 随時，メールで受け付ける． |
| 研究室又は 連絡先 |
小林一彦：kobayashi.kazuhiko@nihon-u.ac.jp (9号館1階916F室） 吉川大貴：yoshikawa.hiroki@nihon-u.ac.jp（4号館4階411号室） |
| オフィスアワー |
火曜 船橋 10:30 ～ 12:00 小林一彦
月曜 船橋 12:00 ～ 13:00 吉川大貴
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| 学生への メッセージ |
【令和４年度成績分布状況】履修者数９名 S:1人(12.50%), A:2人(25.00%), B:1人(12.50%), C:3人(37.50%), D:1人(12.50%), E:1人 |