到達目標
物性化学の基礎を学び、材料の特性や応用について理解を深める。
・固体中を伝搬する弾性波の波数依存性を説明できる。
・固体の熱容量の温度特性について説明できる。
・一次元結晶のエネルギー～波数関係図（バンド図）を描くことができる。
・バンド図を使って導体と絶縁体の違いを説明できる。
・半導体のドーピング、pn接合について説明できる。
・分極の種類を3つ以上例示できる。
・固体の基礎吸収、直接遷移、間接遷移を説明できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 固体の格子振動について理解し弾性波の伝搬特性を説明できる。 | 固体中の弾性波の伝搬特性を説明できる。 | 弾性波の伝搬特性を説明できない。 |
| 評価項目2 | 規則的ポテンシャル場におけるバンド図を描くことができ、それを使って導体と絶縁体の違いを説明できる。 | バンド図を使って導体と絶縁体の違いを説明できる。 | バンド図を使って導体と絶縁体の違いを説明できない。 |
| 評価項目3 | バンド図を使って固体の基礎吸収、直接遷移、間接遷移を説明できる。 | 固体の直接遷移と間接遷移を説明できる。 | 固体の光吸収について説明できない。 |
| 評価項目4 | 分極について充分に理解し３つ以上の例を上げることができる。 | 分極の種類を３つ以上例示できる。 | 分極の種類を例示できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
固体をつくる化学結合について学び、格子振動と熱的性質を学ぶ。一次元結晶を例にしてバンド図を学び、それを基礎とする電気的性質や光学的性質を学ぶ。さらに、誘電的性質を学ぶ。
この科目は企業等で研究開発に携わっていた教員が、その経験を活かし、物性化学の基礎（格子振動・熱的性質・電子構造・電気的性質・光学的性質等）について講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
座学
注意点:
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス
固体をつくる化学結合 |
固体をつくる化学結合について説明できる。
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| 2週 |
格子振動 |
格子振動を説明できる。
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| 3週 |
熱的性質 |
熱的性質について説明できる。
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| 4週 |
金属の自由電子（1）
一次元の自由電子 |
一次元の自由電子について説明できる。
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| 5週 |
金属の自由電子（2）
三次元の自由電子
状態密度 |
三次元の自由電子と状態密度について説明できる。
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| 6週 |
金属の自由電子（3）
フェルミ・ディラック分布
電子数密度 |
フェルミ・ディラック分布と電子数密度について説明できる。
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| 7週 |
金属の自由電子（4）
フェルミ面 |
フェルミ面を説明できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 4thQ |
| 9週 |
エネルギーバンド（1）
自由電子 |
自由電子のエネルギーバンドを説明できる。
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| 10週 |
エネルギーバンド（2）
周期的ポテンシャル場 |
周期的ポテンシャル場で形成されるエネルギーバンドを説明できる。
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| 11週 |
金属の導電性
バンド図による理解 |
バンド図を用いて金属の導電性を説明できる。
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| 12週 |
結晶中の電子の運動
波束、群速度、有効質量 |
波束、群速度、有効質量を説明できる。
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| 13週 |
光学的性質（1）
直接遷移
間接遷移 |
光学的な直接遷移と間接遷移について説明できる。
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| 14週 |
光学的性質（2）
光物理過程
励起子吸収 |
光物理過程と励起子吸収について説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
誘電的性質 |
誘電的性質について説明できる。
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評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 0 | 0 | 0 | 0 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |