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固体物理学 ―工学のために―
Solid State Physics for Engineering Students

在庫マーク

筑波大学名誉教授 理博 岡崎 誠 著

A5判/304頁/定価3456円(本体3200円+税8%)/2002年10月発行
ISBN 978-4-7853-2214-4 (旧ISBN 4-7853-2214-4)  C3042

 本書は,工学系の大学3,4年生を対象として,非常に広範な固体物理の分野から取り上げる内容を精選し,基礎的な事項と重要な物性を解説する.そして,「基礎的な知識と考え方を応用する力」を習得できるように,多くの教育的配慮と工夫がなされた教科書である.
 読者対象:大学3年生〜


サポート情報

正誤表 (pdfファイル)

目次 (章タイトル)  → 詳細目次

1.結晶構造と周期性
2.k 空間
3.量子力学
4.固体の結合
5.格子振動
6.格子比熱と熱伝導
7.自由電子論
8.エネルギーバンド
9.バンド理論の応用
10.電気伝導
11.光学的性質
12.磁性
13.半導体の物理
14.超伝導
15.多体問題

詳細目次  『固体物理学』 目次

まえがき (pdfファイル)

1.結晶構造と周期性
 1 格子とは何か
 2 基本単位胞
 3 結晶構造
  3.1 結晶構造の例
  3.2 結晶構造の役割
 4 非晶質固体と液体の構造
 演習問題

2.k 空間
 1 k 空間とは
  1.1 k 空間の導入
  1.2 フーリエ級数
 2 逆格子
  2.1 逆格子の定義
  2.2 ブリュアン域
 3 k 空間の座標
  3.1 k 点のとりうる値と個数
  3.2 k 空間と 空間の対応関係
 4 結晶構造の決定法
 演習問題

3.量子力学
 1 量子力学の導入
  1.1 量子力学はなぜ必要か
  1.2 粒子と波の二重性
 2 量子力学の基礎
  2.1 シュレーディンガー方程式
  2.2 固有値と固有関数
  2.3 波動関数の物理的意味
 3 調和振動子
 4 角運動量とスピン
 5 原子の電子状態
 6 摂動論
  6.1 定常状態の摂動論
  6.2 時間に依存する摂動論
 7 トンネル効果
 演習問題

4.固体の結合
 1 結合とは何か
 2 分子結合
 3 イオン結合
 4 共有結合
 5 金属結合
 6 ファン・デル・ワールス結合
 7 水素結合
 演習問題

5.格子振動
 1 1次元格子の格子振動
  1.1 単原子格子の固有振動
  1.2 周期的境界条件
  1.3 位相速度と群速度
  1.4 2原子格子の固有振動
 2 3次元の格子振動
  2.1 基準モード
  2.2 格子状態密度
 3 フォノン
 演習問題

6.格子比熱と熱伝導
 1 格子比熱
  1.1 比熱の表式
  1.2 高温での比熱
 2 熱伝導
  2.1 熱伝導率の定義
  2.2 熱伝導率の式の導出
  2.3 熱抵抗のメカニズム
  2.4 非調和効果
 演習問題

7.自由電子論
 1 自由電子モデル
 2 箱の中の電子状態
 3 フェルミ統計
 4 基底状態の全エネルギー
 5 状態密度とフェルミ分布
 6 電子比熱
 演習問題

8.エネルギーバンド
 1 エネルギーバンドの一般論
 1.1 エネルギーバンドとは
  1.2 1電子のシュレーディンガー方程式
  1.3 ブロッホの定理
 2 空格子のバンド
 3 ほとんど自由な電子のバンド
  3.1 一般論 ―1次元の場合―
  3.2 バンドギャップ 
  3.3 一般論 ―2次元の場合―
 4 擬ポテンシャル法
 5 強く束縛された電子の近似
  5.1 N 原子分子の考え方
  5.2 LCAO法
 演習問題

9.バンド理論の応用
 1 金属と絶縁体の分類
 2 電子のk 空間での運動
  2.1 電子の動力学
  2.2 有効質量
 3 正孔
 4 結晶運動量
 5 フェルミ面
 演習問題

10.電気伝導
 1 固体の電気伝導
  1.1 オームの法則
  1.2 電気伝導率の表式
  1.3 ドルーデ理論の難点
 2 ホール効果
 3 電気抵抗の温度変化
 4 k 空間での電気伝導
 5 ボルツマンの輸送方程式
 演習問題

11.光学的性質
 1 物質の電磁気学
 2 金属の光学的性質
  2.1 ドルーデモデル
  2.2 複素屈折率の周波数依存性
 3 絶縁体の光学的性質
 4 半導体のバンド間吸収
  4.1 遷移の保存則
  4.2 吸収係数の表式
 演習問題

12.磁性
 1 磁性を担う磁気モーメント
 2 常磁性
  2.1 イオンの常磁性 ―キュリーの法則―
  2.2 ランデのg 因子
  2.3 パウリのスピン常磁性
 3 反磁性
  3.1 イオンの反磁性
  3.2 伝導電子の反磁性
 4 強磁性
  4.1 分子場近似
  4.2 分子場の物理的起源
 演習問題 

13.半導体の物理
 1 半導体のバンド構造
 2 電子と正孔のエネルギー分布
 3 不純物半導体
  3.1 ドナーとアクセプター
  3.2 不純物半導体のキャリヤー分布
  3.3 不純物半導体の電気伝導率の温度変化
 4 有効質量理論
 5 p-n接合
  5.1 熱平衡でのキャリヤー分布
  5.2 整流作用
 演習問題

14.超伝導
 1 超伝導物性
  1.1 抵抗ゼロ
  1.2 マイスナー効果 ―完全反磁性―
  1.3 転移の熱力学
 2 熱伝導のBCS理論
  2.1 クーパー対
  2.2 ボース凝縮と超伝導電流
 3 トンネリングとジョセフソン効果
 演習問題

15.多体問題
 1 多体問題の位置づけ
 2 プラズマ振動
 3 誘電率の摂動論
 4 モット転移
 演習問題

演習問題解答
参考書
索引

著作者紹介

岡崎 誠
おかざき まこと 
1934年 中国 旅順市に生まれる.東京大学理学部卒業,東京大学大学院博士課程修了.東京大学助手・講師・助教授,筑波大学教授などを歴任.主な著書に『物質の量子力学』(岩波書店),『演習 量子力学[新訂版]』(共著)『量子力学[新訂版]』(以上,サイエンス社),『べんりな変分原理』(共立出版)がある.

(情報は初版刊行時のものから一部修正しています)


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