| 英文名 | Material Science Ⅱ | |
|---|---|---|
| 科目概要 | 物理学科 ３年 ３群科目 A選択 ２単位 後期 15 コマ 講義 週1コマ | |
| 科目責任者 | 三森 康義 | |
| 担当者 | 三森 康義※、 黒田 圭司、 西沢 望、 山村 滋典 | |
| 備考 | 科目ナンバリング：SP301-PA36 | |
様々な物質の性質が量子力学、統計力学、固体物理学に基づき原子レベルから説明できることを学び、IT 社会を支える電気・光学素子に応用されている事を理解する。
・量子力学、統計力学、固体物理学の基礎を復習し、これらの応用により物質の性質が説明できることを学ぶ。
・半導体低次元物質の物性および光学特性を理解する。
・固体の電子伝導がバンド構造で決まり、バンド構造制御により様々な素子が作られることを理解する。
教員がオムニバス形式で講義を行う。物性物理学分野のトピックスにかかわるテーマを取り上げて講義を行う。講義中に講義テーマに関連した課題を与える。受講後のレポート作成により、講義内容の理解を深める。
| 回 | 項目 | 内容 | 担当者 |
|---|---|---|---|
| 1 | 物質科学入門 | 授業のオリエンテーションと基礎となる知識の整理 | 三森 康義 |
| 2 | 構造と物性１ | 物質の構造を決定する方法について学ぶ。 | 山村 滋典 |
| 3 | 構造と物性２ | 結晶内の相互作用について学ぶ。 | 山村 滋典 |
| 4 | 構造と物性３ | 物質の構造と性質の相関について学ぶ。 | 山村 滋典 |
| 5 | 光物性物理学1 | 電磁波としての光と原子の相互作用について学ぶ。 | 黒田 圭司 |
| 6 | 光物性物理学２ | 2準位系とその時間発展について学ぶ。 | 黒田 圭司 |
| 7 | 光物性物理学３ | レーザーの発振と光計測について学ぶ。 | 黒田 圭司 |
| 8 | 半導体量子構造の物理１ | バルク結晶、量子井戸、量子ドットの電子状態の概念を理解する。 | 三森 康義 |
| 9 | 半導体量子構造の物理２ | 量子井戸、量子ドットの光学遷移について学ぶ。 | 三森 康義 |
| 10 | 半導体量子構造の物理３ | 半導体量子ドットの発光と光子統計について学ぶ。 | 三森 康義 |
| 11 | 半導体素子の物理１ | 半導体接合のバンド構造、PN接合とダイオードについて学ぶ。 | 西沢 望 |
| 12 | 半導体素子の物理２ | トランジスタの動作原理を理解する。 | 西沢 望 |
| 13 | 半導体素子の物理３ | LED、半導体レーザーの動作原理を理解する。 | 西沢 望 |
| 14 | 超伝導体の物理 | 超伝導体の物理の基礎を理解する。 | 西沢 望 |
| 15 | まとめ | 全体の確認と復習 | 三森 康義 黒田 圭司 西沢 望 山村 滋典 |
物性物理学の基礎とその応用（トランジスタ、発光ダイオード等の半導体素子の動作）を量子力学、統計力学、固体物理学に基づいて説明できる。
評価は試験およびレポートの総合評価とする。授業の欠席は減点対象とする。
【授業時間外に必要な学習時間：１コマあたり4 時間】
予習：事前に周知される講義概要を把握し、関連するトピック等について情報の収集や考察等をまとめておく。
復習：講義内容の深い理解に努め、提示された課題をレポートにまとめる。講義内容だけでなく、独自に調査・考察した内容を加えることが望ましい。
三森康義
企業での研究・開発経験をもとに、物理的な考え方の重要性について解説する。
量子力学I、量子力学II、固体物理学、熱統計力学I、熱統計力学II、量子エレクトロニクス
質問は随時受け付ける。レポートは締切後にホームページ等で解答例を提示する。
| 種別 | 書名 | 著者・編者 | 発行所 |
|---|---|---|---|
| 教科書 | 講義初回に提示する。 | ||
| 参考書 | 講義初回に提示する。 |