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工科系 物性工学
Solid State Physics for Engineering
慶應義塾大学名誉教授 工博 武藤準一郎 著
Ａ５判／160頁／定価2530円（本体2300円＋税10％）／2003年1月10日発行
ISBN 978-4-7853-2217-5 （旧ISBN 4-7853-2217-9）
C3042
工学部での講義を意識して、押さえるべきポイントを明確にするように心がけ、論点をはっきりさせて本文もなるべく簡潔にした教科書である。
読者対象：大学３年生〜
1．物質の形態と構造解析
2．自由電子論
3．エネルギーバンド理論
4．電気伝導
5．半導体
6．半導体の応用例
7．結晶の表面と電子放出
8．誘電性，磁性
はじめに （pdfファイル）
1．物質の形態と構造解析
1.1 物質の状態
1.1.1 物質の状態
1.1.2 結晶格子
1.1.3 固体の結合状態
1.2 結晶解析法
1.2.1 ブラッグ（回折）条件と逆格子ベクトル
1.2.2 各種の回折解析法
1.3 物質の精製，結晶作製法
1.3.1 状態図のもつ物理情報
1.3.2 二元合金の状態図作成例
1.3.3 帯精製，帯溶融
1.3.4 シリコンの精製，結晶成長
まとめのヒント【１】
問題
2．自由電子論
2.1 自由電子モデル
2.2 波動関数の意味および波動方程式
2.3 波動方程式の解
2.3.1 解とエネルギー値
2.3.2 周期的境界条件
2.3.3 規格化条件
2.4 自由電子モデルから得られるもの
2.4.1 状態密度
2.4.2 平均エネルギー
まとめのヒント【２】
問題
3．エネルギーバンド理論
3.1 結晶格子の影響
3.1.1 周期的ポテンシャルと波動方程式
3.1.2 ブロッホの定理と波動関数
3.2 波動関数の性質とエネルギーバンド
3.2.1 波動関数の周期性
3.2.2 ブラッグ条件と禁止帯の存在
3.3 結晶内電子の挙動
3.3.1 波束の考え
3.3.2 有効質量
3.3.3 １つのエネルギーバンドに詰まりうる電子の数
3.3.4 電界下でのバンド内電子の動き
3.3.5 正孔の考え
3.3.6 バンドへの電子の詰まり方と伝導性
3.3.7 金属，半金属，半導体，絶縁体
まとめのヒント【３】
問題
4．電気伝導
4.1 電気伝導度
4.1.1 緩和時間の考え
4.1.2 電気伝導度，移動度
4.1.3 金属の電気抵抗と残留抵抗
4.2 電気伝導を支配する物性量
4.2.1 ホール効果とキャリヤ密度
4.2.2 サイクロトロン共鳴と有効質量
4.3 超伝導
4.3.1 超伝導現象
4.3.2 超伝導の機構
まとめのヒント【４】
問題
5．半導体
5.1 分布関数
5.2 代表的な無機の半導体
5.3 不純物準位と水素近似モデル
5.3.1 置換型不純物とドナー，アクセプター
5.3.2 水素近似モデル
5.3.3 不純物準位の実例
5.3.4 その他の欠陥
5.4 熱平衡状態での半導体中キャリヤの挙動
5.4.1 基礎事項
5.4.2 真性半導体
5.4.3 不純物半導体
5.4.4 諸特性の温度依存性の実例
5.5 光吸収
5.5.1 光の吸収係数
5.5.2 自由キャリヤ吸収
5.5.3 バンド間遷移
まとめのヒント【５】
問題
6．半導体の応用例 −pn接合が用いられている簡単な半導体素子−
6.1 pn接合を利用した電子デバイス
6.1.1 基礎事項
6.1.2 pn接合ダイオード
6.1.3 トンネルダイオード
6.1.4 ツェナーダイオードとなだれダイオード −pn接合の逆方向降伏現象−
6.1.5 トランジスター
6.1.6 電界効果トランジスター
6.2 pn接合を利用した発光素子
6.2.1 基礎事項
6.2.2 半導体レーザー
6.2.3 発光ダイオード
まとめのヒント【６】
問題
7．結晶の表面と電子放出
7.1 結晶の表面
7.2 電子放出
7.2.1 熱電子放出
7.2.2 光電子放出
7.2.3 電界放出
7.2.4 ２次電子放出
まとめのヒント【７】
問題
8．誘電性，磁性
8.1 誘電性
8.1.1 基礎事項
8.1.2 分極の機構
8.1.3 誘電率の周波数依存性
8.2 磁性
8.2.1 基礎事項
8.2.2 磁化の機構
8.2.3 磁性体の種類
8.2.4 磁化過程と磁区
8.2.5 磁気共鳴
まとめのヒント
問題
付録A 波動方程式
付録B ホール効果 −電子，正孔が共存する場合−
付録C フェルミ‐ディラック分布
問題略解
参考文献
索引
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武藤 準一郎
むとう じゅんいちろう
1937年 東京都に生まれる。慶応義塾大学工学部卒業、東京大学大学院工学系研究科博士課程修了。慶応義塾大学専任講師・教授などを歴任。
（情報は初版刊行時のものから一部修正しています）
固体物理学
固体物理学
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