シラバス情報

科目授業名称(和文) Name of the subject/class (in Japanese)
物性論1A
科目授業名称(英文) Name of the subject/class (in English)
Solid State Physics (1-A)
授業コード Class code
9922B51
科目番号 Course number
22PHCMP301

教員名
西尾 太一郎
Instructor
Taichiro Nishio

開講年度学期
2025年度前期
Year
2025年度
Semester
①First semester
曜日時限
木曜7限
Class hours
The 7th period, Thursday

開講学科・専攻 Department
理学部第二部 物理学科

Department of Physics, Faculty of Science Division Ⅱ
単位数 Course credit
2.0単位
授業の方法 Teaching method
講義

Lecture
外国語のみの科目(使用言語) Course in only foreign languages (languages)
-
授業の主な実施形態 Main class format
① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要 Description
物性論は、様々な物質が示す多様な性質を、物理学によって解き明かそうという学問である。中心となるテーマは固体中の電子の振る舞いである。この電子の振る舞いを量子力学や統計力学などを基礎とするミクロな視点によって理解してゆく。本講義は、物性物理学を初めて学ぶ学部学生を対象として行われる。まず、結晶の幾何学的な周期性に関する基本概念、結晶を形成するためにどのような力が原子間に働くか、格子振動の基本的な考え方について理解する。これをもとに格子振動と熱的性質の関係を理解する。続いて、自由電子、結晶内の周期的なポテンシャル中の電子の状態、バンド構造の概念を理解する。
目的 Objectives
発展的な物性を学ぶために必要となる基礎理論を修得することを目的とする。本学科のディプロマシー「理論的思考する能力の基礎を作る」に該当する科目である。
到達目標 Outcomes
1.結晶結合と結晶の幾何学的な周期性、格子振動などに関する基本概念について理解できる。
2.格子振動と熱的性質の関係を理解できる。
3.結晶内の周期的なポテンシャルの大小による電子状態の変化、バンド構造の概念を理解できる。
卒業認定・学位授与の方針との関係(学部科目のみ)
リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます(学部対象)。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​
履修上の注意 Course notes prerequisites
本講義を理解するには、量子力学、熱力学と統計力学、振動と波動、フーリエ解析などの基礎知識が必要であり、それらを履修した上で受講することを勧める。物性系の研究室に入り卒業研究や大学院進学を希望する学生は、物性論1Bを引き続き履修する事を推奨する。
アクティブ・ラーニング科目 Teaching type(Active Learning)
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準備学習・復習 Preparation and review
復習においては、その週の内容を良く読み取ることが必要である。式の展開に注意しながら計算をトレースし、自分流のノートを完成させる(計算は目で追うばかりではなく、実際に別紙に書いて解くことが理解に有効である)。その実行が予習に繋がる。式の展開では、なぜそのように展開できるか説明がある。それを聞き逃さないようにする。練習問題を解くことで、理解度をはかる。予習については各回の授業前に指定した参考書の該当する部分を読んでおくこと。予習・復習にそれぞれ約1.5時間かけることが望ましい。
成績評価方法 Performance grading policy
到達度評価によって成績をつける。
学修成果の評価 Evaluation of academic achievement
・S:到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A:到達目標を十分に達成している
・B:到達目標を達成している
・C:到達目標を最低限達成している
・D:到達目標を達成していない
・-:学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S:Achieved outcomes, excellent result
・A:Achieved outcomes, good result
・B:Achieved outcomes
・C:Minimally achieved outcomes
・D:Did not achieve outcomes
・-:Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書 Textbooks/Readings
教科書の使用有無(有=Y , 無=N) Textbook used(Y for yes, N for no)
N
書誌情報 Bibliographic information
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MyKiTSのURL(教科書販売サイト) URL for MyKiTS(textbook sales site)
教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料 Reference and other materials
参考書等は授業中に適宜紹介する。

授業計画 Class plan
授業はすべて対面授業で行われる。

1. ガイダンス
2. 結晶の周期性と結晶格子
3. 逆格子とブリュアンゾーン
4. 固体における化学結合1
5. 固体における化学結合2
6. 格子振動とフォノン1
7. 格子振動とフォノン2
8. 前半のまとめ
9. 格子比熱、熱伝導
10. 自由電子論1
11. 自由電子論2
12. バンド理論1
13. バンド理論2
14. バンド理論3
15. 期末評価

担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容 Work experience of the instructor
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教育用ソフトウェア Educational software
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備考 Remarks
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授業でのBYOD PCの利用有無 Whether or not students may use BYOD PCs in class
Y
授業での仮想PCの利用有無 Whether or not students may use a virtual PC in class
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