2024年 大学院理工学研究科 シラバス - 物質応用化学専攻
設置情報
| 科目名 | 物理化学特論Ⅱ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物質応用化学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 須川 晃資 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | L54A |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 材料の性質や形成の担い手は電子であり，物質の物性を電子的特性から見つめることは非常に重要である．本講義では，物性を学ぶうえで重要となる基礎的事項から，エネルギーバンド・フェルミ準位など固体の電子物性の基礎を学び，電気伝導・半導体デバイスの基本原理を学ぶ． 物質の電子物性をエネルギーバンド図から理解し，電子デバイスの駆動機構を電子の動きの観点から理解できる． |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
全部の授業回について対面でのみ行う「対面授業」形式で進める． |
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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 |
物理化学系の基礎知識を必要とする． |
授業計画
| 第1回 | 物性の成り立ち：電子のエネルギー，原子間結合など | 【事前学修】物理化学の基礎を復習しておく． 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 結晶構造：空間格子，結晶構造 | 【事前学修】無機化学系科目の結晶の部分を復習しておく 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
| 第3回 | 結晶構造：単結晶・多結晶と欠陥 | 【事前学修】無機化学系科目の結晶の部分を復習しておく 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
| 第4回 | 固体中の自由電子の振る舞い，周期ポテンシャルとエネルギーギャップ | 【事前学修】学部で学んだ物理化学系科目を復習しておく 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
| 第5回 | 固体のエネルギーバンド，フェルミ準位，状態密度 | 【事前学修】学部で学んだ物理化学系科目を復習しておく 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
| 第6回 | 固体の熱現象 | 【事前学修】学部で学んだ物理化学系科目を復習しておく 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
| 第7回 | 金属の電気伝導，金属・半導体・絶縁体の違い | 【事前学修】学部で学んだ物理化学系科目を復習しておく 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
| 第8回 | 半導体のエネルギーバンド図と有効質量 | 【事前学修】第4回・5回のエネルギーバンドの基礎を復習しておく 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
| 第9回 | 不純物半導体，キャリア密度と移動度 | 【事前学修】第4回・5回のエネルギーバンドの基礎，第8回講義内容を復習しておく 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
| 第10回 | 固体間の接触電位差と半導体デバイス | 【事前学修】第4回・5回のエネルギーバンドの基礎，第8，9回講義内容を復習しておく 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
| 第11回 | 半導体デバイスの駆動原理 | 【事前学修】第8，9，10回講義内容を復習しておく 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
| 第12回 | 磁性と誘電体 | 【事前学修】無機化学系科目の磁性の部分を復習しておく 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
| 第13回 | 超伝導と光物性 | 【事前学修】固体の電子物性部分を復習しておく 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
| 第14回 | 講義のまとめと課題 | 【事前学修】研究室における研究課題を良く理解しておくこと 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
| 第15回 | 講義のまとめと課題 | 【事前学修】研究室における研究課題を良く理解しておくこと 【事後学修】配布資料・板書の内容を精読する．講義内容の導出を自ら行えるようにする． | 【事前学修】2時間 【事後学修】2時間 |
その他
| 教科書 |
志村史夫 『したしむ電子物性』 朝倉書店
講義では，「したしむ電子物性」に記述された以外の内容も多分に盛り込んである．しかし，絶縁体・半導体・金属の固体の電子物性をこれから学ぶ初学者にとって取り掛かりやすい教科書である．
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
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| 成績評価の方法 及び基準 |
講義内の討論（2０点）と終盤のレポート・発表（８０点）で評価する． |
| 質問への対応 | 授業中、および授業後に受け付ける |
| 研究室又は 連絡先 |
超分子化学研究室（駿河台校舎２号館206B室） 電話：03-3259-0833 e-mail:sugawa.kosuke@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
金曜 駿河台 11:00 ～ 12:00 研究室にて対応します．
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| 学生への メッセージ |