年度 |
2024年度 |
開講部局 |
理学部 |
講義コード |
HD216000 |
科目区分 |
専門教育科目 |
授業科目名 |
固体の構造と物性 |
授業科目名 (フリガナ) |
コタイノコウゾウトブッセイ |
英文授業科目名 |
Structural and Physical Properties of Solid |
担当教員名 |
森吉 千佳子 |
担当教員名 (フリガナ) |
モリヨシ チカコ |
開講キャンパス |
東広島 |
開設期 |
3年次生 前期 セメスター(前期) |
曜日・時限・講義室 |
(前) 木5-6:理E002AV |
授業の方法 |
講義 |
授業の方法 【詳細情報】 |
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講義中心,板書,プロジェクター使用 |
単位 |
2.0 |
週時間 |
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使用言語 |
J
:
日本語 |
学習の段階 |
3
:
中級レベル
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学問分野(分野) |
25
:
理工学 |
学問分野(分科) |
06
:
物理学 |
対象学生 |
3年次生 前期(5セメスター) |
授業のキーワード |
物質の結合力,結晶構造,逆格子,フォノン(格子振動),対称性,回折結晶学 |
教職専門科目 |
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教科専門科目 |
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プログラムの中での この授業科目の位置づけ (学部生対象科目のみ) | 固体物理学の目的は,固体が示す多様な性質・現象・機能を,構成要素であるミクロの粒子の運動法則に基づき統一的に解明することです。 2年次までに習得した熱力学,量子力学,電磁気学,数学などの基礎知識をベースとし,さらに3年次以降の必修科目の内容を少しだけ先取りして,固体物理学習得に必要な結晶構造に関する項目を中心とした講義を行います。 |
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到達度評価 の評価項目 (学部生対象科目のみ) | 物理学プログラム (知識・理解) ・素粒子物理学,宇宙物理学,天文物理学,固体物理学,物性物理学,放射光物理学などの専門分野の知識・理解 |
授業の目標・概要等 |
固体物理学の理解に必要な結晶構造と物性に関する基礎的事項の習得を目標とします。 |
授業計画 |
第1回 導入:結晶構造の成り立ち 第2回 結晶の対称性①基本構造と並進対称性,単位格子 第3回 結晶の対称性②点群,結晶系,ブラベ格子,空間群 第4回 結晶構造の記述(国際テーブルの使い方と実例),結晶構造の描画(必携PC使用),実格子と逆格子,面指数と方位指数 第5回 格子振動(一次元モデル) 第6回 回折結晶学①ブラッグの式とラウエ関数 第7回 回折結晶学②構造因子と消滅則 第8回 物理量としてのテンソルと対称性 第9回 物理量としてのテンソルと対称性 第10回 総合問題 第11回 発展① 第12回 発展② 第13回 発展③ 第14回 まとめと演習 第15回 期末試験
期末試験を行います。
※ 新型コロナウィルスへの対応については,大学の指示に従って行います。 対面からオンラインに変更する可能性もあります。 授業方法に変更がある場合は随時「もみじ掲示板」でお知らせします。
体調管理に気をつけてください。 |
教科書・参考書等 |
教科書を指定しません。 以下の図書を参考書として紹介します。 〇固体物理学入門(キッテル著・丸善) 〇結晶としての固体(バーンズ著・寺内暉・中村輝太郎訳・東海大学出版会) 〇群論入門(小野寺嘉孝著・裳華房) 〇結晶学と構造物性(野田幸男著・内田老鶴圃) など |
授業で使用する メディア・機器等 |
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【詳細情報】 |
黒板,必携PC |
授業で取り入れる 学習手法 |
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予習・復習への アドバイス |
授業中に板書したこと,コメントしたことなどをノートにとってください。ノートに自分の意見を書くのも良いと思います。自分自身の教科書を作成するつもりで臨んでください。 必携PCを使って結晶構造の描画に必要な知識を学ぶ回を設けます。自分の手を動かすと学習の手助けになりますので積極的に取り組んでください。 |
履修上の注意 受講条件等 |
ごく初等的な量子力学と統計力学,行列,フーリエ変換などを用います。これらの基礎知識を復習または自習しておくことを推奨します。まだ学んでいない学生にとっては予習になりますから,あまり心配しないでください。 |
成績評価の基準等 |
期末試験の成績で評価します。 本講義に関する問題は,専門家になるのでない限り,暗記は必要ないと考えています。したがって,期末試験には「自筆のノート」と「配布プリント」の持込を可とします。 |
実務経験 |
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実務経験の概要と それに基づく授業内容 |
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メッセージ |
物性物理学の基礎科目です。固体物理学I・IIを履修する予定の人,将来固体物理に関係する分野に携わる可能性のある人は,受講することが望ましいです。結晶や鉱物が好きな学生も歓迎します。 |
その他 |
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すべての授業科目において,授業改善アンケートを実施していますので,回答に協力してください。 回答に対しては教員からコメントを入力しており,今後の改善につなげていきます。 |