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書籍詳細

  電子物性入門

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中村嘉孝 八戸高専准教授 博士(工学) 著

発行年月日:2016/01/12 , 判 型: A5,  ページ数:208頁

ISBN:978-4-339-00878-4,  定 価:3,132円 (本体2,900円+税)

本書は,前半で固体全般に共通する基本的事項について,また後半では性質ごとに分類された物質の特性について解説した。読者の計算プロセスを追っていく負荷を軽くするため,数式の展開を詳しく記しているのが大きな特徴。

書籍内の各図面データ(pdf)です。講義での資料としてお使いいただけます。

【目次】

1. 量子力学の基礎
1.1 光,電子の粒子性と波動性
1.2 ハイゼンベルクの不確定性原理
1.3 シュレーディンガー方程式
1.4 無限井戸型ポテンシャル中の粒子
1. 量子力学の基礎
1.1 光,電子の粒子性と波動性
1.2 ハイゼンベルクの不確定性原理
1.3 シュレーディンガー方程式
1.4 無限井戸型ポテンシャル中の粒子
1.5 有限井戸型ポテンシャル中の粒子
1.6 トンネル効果
演習問題
 
2. 結晶構造
2.1 固体の結合力
 2.1.1 イオン結合
 2.1.2 共有結合
 2.1.3 金属結合
2.2 ブラベー格子と空間格子
2.3 結晶の方向と面を表すミラー指数
2.4 結晶の不完全性
2.5 代表的な結晶構造
2.6 X線回折と結晶構造
演習問題
 
3. 格子振動と熱的性質
3.1 同種原子から成る一次元格子振動
3.2 二種原子から成る一次元格子振動
3.3 格子振動の量子化
3.4 固体の比熱
 3.4.1 デューロン・プティの法則
 3.4.2 アインシュタインの理論
 3.4.3 デバイの理論
3.5 固体の熱伝導
演習問題
 
4. 金属の自由電子論
4.1 移動度,緩和時間,電流密度
4.2 金属の自由電子モデル
 4.2.1 三次元井戸型ポテンシャル中の粒子
 4.2.2 フェルミ球とフェルミエネルギー
 4.2.3 状態密度
 4.2.4 フェルミ・ディラック分布関数と電子分布
演習問題
 
5. エネルギーバンド理論
5.1 クローニッヒ・ペニーのモデル
5.2 結晶内における電子の運動と有効質量
5.3 金属,半導体,絶縁体のバンド構造
演習問題
 
6. 半導体
6.1 真性半導体
6.2 キャリヤドーピング
6.3 不純物半導体のキャリヤ密度の温度依存性
6.4 ホール効果
6.5 キャリヤの拡散とアインシュタインの関係式
6.6 光吸収と光吸収係数
6.7 pn接合
演習問題
 
7. 誘電体
7.1 電気双極子モーメントと誘電分極
7.2 誘電率
7.3 局所電界
7.4 誘電分極の機構
7.5 誘電分散と誘電損失
演習問題
 
8. 磁性体
8.1 磁性の起源
 8.1.1 電子の軌道運動による磁気モーメント
 8.1.2 電子のスピンによる磁気モーメント
8.2 磁化率と透磁率
8.3 磁性体の分類
演習問題
 
9. 超伝導体
9.1 完全導電性
9.2 マイスナー効果
9.3 ロンドン方程式
9.4 超伝導体の諸特性
 9.4.1 第一種・第二種超伝導体と磁束の量子化
 9.4.2 比熱の飛びと遠赤外光吸収スペクトル
 9.4.3 同位体効果
 9.4.4 ジョセフソン効果と超伝導量子干渉計
9.5 高温超伝導体
演習問題

引用・参考文献
演習問題解答
索引

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