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「熱力学」、「量子力学I, II」、「統計力学I, II」、「固体物理学II」、「物理学実験IIb, IIIb」、「物理実験学II」
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「力学I」、「熱力学」、「量子力学I」が既修得であることが望ましい。
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原子が高密度に凝縮した固体は、原子1個、電子1個の性質が分かっても原子集団としての性質は説明できない。授業を通して、固体の構造やその構成粒子（原子・イオン・電子等）間の相互作用と振舞を理解する。
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自然現象を、すじみちを立てて理解する物理学の考え方を身につける（教育目標１）とともに現代物理学を理解し、応用するための基礎を養成するための科目である。
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結晶構造、X線回折、逆格子、格子振動、格子比熱、電子比熱
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結晶学の初歩並びに固体中の電子の振舞に関して学ぶ。我々が使用している電子機器には固体中の電子の性質を利用した機能性材料が使われている。量子力学や統計力学を土台として固体中の物理現象を理解する。
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講義は対面形式にて行う。
講義は前回までの内容を理解していることを前提としています。復習を怠らないように。
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授業 1 回あたり合計4時間の事前準備・事後展開学修が目安となります。 なお、事前学修においては授業キーワードや授業展開に基づき、予習を行い、疑問点をピ ックアップしておいてください。また、事後学修においては、授業内容の重要ポイントを整理し、指定された課題に取り組んでください。
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第１回 第1章 固体物理学とは
第２回 第2章 結晶構造と結合（原子の周期的配列、対称性、簡単な結晶構造[面心立方構造、六方最密構造、体心立方構造]）
第３回 第2章 結晶構造と結合（簡単な結晶構造[ダイヤモンド構造、閃亜鉛鉱型構造、ウルツ鉱型構造、イオン結晶構造]、結合[共有結合]）
第４回 第2章 結晶構造と結合（結合[イオン結合、金属結合、水素結合、ファンデルワールス結合]）
第５回 第3章 結晶構造とX線・粒子線の回折（回折に対するブラッグ条件、逆格子）
第６回 第3章 結晶構造とX線・粒子線の回折（結晶軸と結晶面と面間隔、ブリルアン・ゾーン）
第７回 第3章 結晶構造とX線・粒子線の回折（構造因子）及び【中間試験】
第８回 第4章 結晶中の原子の動力学と格子振動（原子振動モデル[単一原子1次元格子、2種類の原子からなる1次元格子_1]）
第９回 第4章 結晶中の原子の動力学と格子振動（原子振動モデル[2種類の原子からなる1次元格子_2、3次元格子]、格子振動と比熱[フォノン、状態密度_1]）
第１０回 第4章 結晶中の原子の動力学と格子振動（格子振動と比熱[状態密度_2、調和振動子の熱エネルギー、格子比熱_1]）
第１１回 第4章 結晶中の原子の動力学と格子振動（格子振動と比熱[格子比熱_2]、
第5章 固体中の自由電子（井戸型ポテンシャル内の自由電子）
第１２回 第5章 固体中の自由電子（T=0Kにおけるフェルミ気体、フェルミ統計）
第１３回 第5章 固体中の自由電子（金属の電子比熱_1、金属の電子比熱_2）
第１４回 第5章 固体中の自由電子（金属電子の常磁性）
第１５回 第5章 固体中の自由電子（金属の電気伝導）及び まとめ
第１６回 【期末試験】
・進度はずれることがある。また、一部の内容は進度によっては適宜取捨選択することがある。
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中間試験 50%、期末試験 50%により評価する。
追加レポートを課す場合もある。
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成績評価基準
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埼玉大学単位修得の認定に関する規則に基づき、履修者が授業の到達目標をどれだけ達成したかに応じて以下の通り評価する。
「到達目標を超え、全般的に特に秀でている」 =GP:4 = S
「到達目標を超えており、部分的に秀でている」 =GP:3.5=A+
「到達目標を超えている」 =GP:3 = A
「到達目標に十分達しており、部分的に秀でている」 =GP:2.5=B+
「到達目標に十分達している」 =GP:2 = B
「到達目標に最低限達しており、部分的に B 以上の水準にある」=GP:1.5=C+
「到達目標に最低限達している」 =GP:1 = C
「到達目標に達していない」 =GP:0 = D
「到達目標の達成度を測る材料がない」 =GP:0=F
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978-4621076538
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固体物理学入門
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Charles Kittel [著] ; 宇野良清 [ほか] 共訳
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丸善
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2005
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4年生の卒業研究で、物性の研究室を候補に考えている人はできるだけ本授業を受講して下さい。もちろん、そうでない人も歓迎です。
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授業期間中の金曜日の5, 6限。
臨時の会議や出張などで不在にする場合があります。なるべく事前にWebClassのメール機能を使用して連絡をください。
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