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2022年度 電子原子物性特論 A (4066)

クラス基本情報

科目区分 専門科目 教職科目 理科
単位数 1 選択・必修・自由 選択
授業形態 講義 主な使用言語 日本語
開講時期 履修登録システム 使用する
履修登録期間 2022/04/12~2022/05/13 履修取消期限 2022/06/21

教育プログラム別の履修区分

プログラム名 IS BS MS DS DGI
履修区分
コア科目
履修方法 ・修士論文研究又は特別課題研究を履修する場合は、序論科目、基盤科目及び専門科目から14単位以上履修すること。
・課題研究を履修する場合は、序論科目、基盤科目及び専門科目から16単位以上履修すること。

授業科目概要

担当責任教員 松下 智裕
担当教員 松下智裕、服部賢、武田さくら、橋本由介
教育目的/学修到達目標 【教育目的】
ナノ構造や表面構造の多様性や特異な構造、電子状態を基礎にした成り立ちの仕組み、更に原子のスピンや軌道の角運動量を基礎にした物質の磁気特性の理解とこれらを応用した測定手法や解析手法の原理の理解を深め、物性測定に必要な実験を選択し、解析できるようになることを目的とする。
【学修到達目標】
1) 固体・表面の原子配列と電子状態について理解し、説明、記述できる。
2) 固体・表面の原子配列・電子状態の測定法について理解し、説明、記述できる。
3) 固体・表面の電子状態の計算法について理解し、説明、記述できる。
4) 放射光の発生原理とそれを利用した測定法について理解し、説明、記述できる。
5) 実験データ解析の基礎について理解し、説明、記述できる。
授業概要/指導方針 【授業概要/指導方針】
回折現象の理解に必要な逆格子、物性測定の理解に必要な光・電子・原子との相互作用、磁性の理解に必要な磁気モーメント間の相互作用を中心に解説し、それらを応用した測定手法について解説する。加えて、物性を予測する第一原理計算を体験する。実験データ解析の基礎について解説する。

【授業時間外学習(予習・復習など)の目安】
各回毎に授業内で与えられたAssignmentの予習2時間
各回毎に復習2時間程度

授業計画

[1限目 9:20-10:50] [2限目 11:00-12:30] [3限目 13:30-15:00] [4限目 15:10-16:40] [5限目 16:50-18:20] [6限目 18:30-20:00]
回数 日付 [時間] 担当教員 テーマ 内容
1 6/16 [2] 武田 さくら ナノ構造と表面構造 ナノ・表面の特異な構造と電子状態、量子化されたエネルギーの物性、平均自由行程、ナノ・表面構造の逆格子とLaue関数
2 6/21 [2] 武田 さくら 表面構造と電子状態の測定手法 電子顕微鏡法と電子回折、光電子分光、光電子顕微鏡法
3 6/24 [2] 服部 賢 走査プローブ顕微鏡法 走査トンネル顕微鏡、走査トンネル分光、原子間力顕微鏡、原子・分子操作、分子振動、スピン偏極
4 6/29 [2] 服部 賢 第一原理計算解析法 分子動力学計算、自己無撞着場、擬ポテンシャル、密度汎関数法、周期系、平面波展開、原子軌道展開、パッケージ
5 7/14 [2] 松下 智裕 放射光発生と分光原理
軌道放射、X線・軟X線分光器
6 7/20 [2] 橋本 由介 放射光による物性測定手法1 放射光によるX線回折、X線吸収、光電子顕微鏡、磁気円二色性
7 7/25 [2] 橋本 由介 放射光による物性測定手法2 放射光による光電子分光、光電子ホログラフィ、蛍光X線ホログラフィ
8 7/28 [2] 松下 智裕 実験データ解析 最小二乗法、ピークフィッティング、XPSデータ解析、画像データ解析、ベイズ推定

授業日程

[1限目 9:20-10:50] [2限目 11:00-12:30] [3限目 13:30-15:00] [4限目 15:10-16:40] [5限目 16:50-18:20] [6限目 18:30-20:00]
回数 日付 時間 講義室 備考
1 6/16 2 Rethink 物質創成科学大講義室
2 6/21 2 Rethink 物質創成科学大講義室
3 6/24 2 Rethink 物質創成科学大講義室
4 6/29 2 Rethink 物質創成科学大講義室
5 7/14 2 Rethink 物質創成科学大講義室
6 7/20 2 Rethink 物質創成科学大講義室
7 7/25 2 Rethink 物質創成科学大講義室
8 7/28 2 Rethink 物質創成科学大講義室

テキスト・参考書

テキスト ・講義資料
参考書 ・笠井秀明等編「計算機マテリアルデザイン入門」(大阪大学出版)
 ・現代表面科学シリーズ「表面科 学の基礎」「問題と解説で学ぶ表面科学」(共立出版)
 ・安達健五「化合物磁性 局在スピン系」 (裳華房)

その他

履修条件 特になし
オフィスアワー Eメールで連絡の上、日時を決める
成績評価の方法と基準 ・5段階(秀・優・良・可・不可)で評価する。
・評価は、試験、演習または宿題レポート等によって行う。
・固体や表面の原子構造・電子状態、 磁気物性、及びそれらの測定手法の基本概念の理解、専門知識の習得を基準とする。
関連科目 特になし
関連学位 理学
注意事項 本講義は原則対面型としますが、オンライン受講を希望する場合、各講義の 担当教員に連絡の上、追って公開される講義のアーカイブを視聴してください。成績評価は、対面型受講者と同様に、各教員から出された課題(演習、レポー ト)を期日までに提出することによって行います。課題内容および提出期日はこのシラバスシステムに掲示します。

授業関連URL



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配布資料

  資料名 備考 公開期限
電子原子物性特論3回目資料 講義ではテキストを配布しませんので、各自必要に応じ配布テキストをダウンロード印刷してください。 2022/09/08 学内専用
電子原子物性特論4回目資料 講義ではテキストを配布しませんので、各自必要に応じ配布テキストをダウンロード印刷してください。 2022/09/08 学内専用
電子原子物性特論1回目資料 講義ではテキストを配布しませんので、各自必要に応じ配布テキストをダウンロード、印刷してください。 2022/09/13 学内専用
電子原子物性特論2回目資料 2022/09/18 学内専用