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2019年度 物質科学特論B (4077)

授業科目基本情報

科目区分 専門科目 教職科目 指定なし
単位数 1 選択・必修・自由 選択
授業形態 講義 主な使用言語 英語
開講時期 履修登録システム 使用する
履修登録期間 2019/12/02~2019/12/20 履修取消期限 2020/01/15

教育プログラム別の履修区分

プログラム名 IS CB BS BN MS CP DS
履修区分
コア科目
履修方法 ・基盤科目及び専門科目から12単位以上履修すること。

授業科目概要

担当責任教員 柳 久雄
担当教員 (小野新平)、(越水正典)
教育目的/授業目標 小野:現代の電子産業・エレクトロニクス産業は、金属・半導体・絶縁体・磁性体などの新規機能材料の創製と、それぞれの材料の特性を自在に制御することで発展してきた。これらの物性変化を利用したデバイスは、現在の高度情報社会を支えるキーテクノロジーとして利用されている。本講義では、それぞれの材料の物性を量子力学の観点から説明し、その性質を利用したデバイス応用に関して具体的な例を取り上げて解説を行う。

越水:放射線が入射した際に生じる励起状態が、どのような緩和過程を経て、発光、無放射再結合、あるいは準安定的な励起状態の形成へと到るのか、その基礎過程を論じる。
指導方針 小野:材料物性の基礎として、絶縁体から金属まで電子状態がどのように変化していくのかを量子力学を利用して理解できるようにする。また、電子状態を変えることで物性が変化することを利用した電子デバイスについてその機能と動作原理などについて理解を深め、基礎物性から実用研究まで幅広いイメージをつかめることを目標とする。

越水:放射線が入射した際に生じる励起状態に関する物理現象に対する理解を深める。

クラス情報



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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] テーマ 内容
1 1/15 [4] 半導体素子の基礎原理(小野) 量子力学の観点から、絶縁体から金属まで電子状態がどのように変化していくのか説明する
2 1/15 [5] 電界効果による物性制御(小野) 化学置換と電界効果の違いについて解説する
3 1/16 [1] 電界効果による量子相転移制御(小野) 電界効果による金属—半導体転移とそれを使った電子デバイスに関して学ぶ
4 1/16 [2] 電界効果の新展開(小野) 電解質を利用した電界効果とその応用に関して解説を行う。
5 1/20 [3] 放射線による励起状態の基礎Ⅰ(越水) 放射線が半導体や絶縁体に入射した際に生じる励起状態の物理現象について概説する。
6 1/20 [4] 放射線による励起状態の基礎Ⅱ(越水) 放射線が半導体や絶縁体に入射した際に生じる励起状態の物理現象について詳細を論じる。
7 1/21 [1] 放射線入射による励起状態のダイナミクスⅠ(越水) 放射線が入射した際に生じる励起状態が、どのような緩和過程を経て、発光、無放射再結合、あるいは準安定的な励起状態の形成へと到るのか、その基礎過程を論じる。
8 1/21 [2] 放射線入射による励起状態のダイナミクスⅡ(越水) 放射線により生じた励起-緩和過程により生じる電子正孔対の数の統計、入射光子エネルギーに依存した過程、高い励起密度での消光の問題、およびエネルギー移動過程について着目し、放射線検出器において関連する特性と関連づけて論じる。さらには、現状の研究動向と講師の考えを紹介する。

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 1/15 4 E318
2 1/15 5 E318
3 1/16 1 E318
4 1/16 2 E318
5 1/20 3 E318
6 1/20 4 E318
7 1/21 1 E318
8 1/21 2 E318

テキスト・参考書

テキスト 必要に応じて資料を配布する。
参考書 小野:キッテル「固体物理学入門」(丸善)
越水:P.A. Rodnyi, Physical Processes in Inorganic Scintillators, CRC Press, Boca Raton, FL, 1997.

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。
小野:演習とレポートの結果等によって評価を行う。
越水:レポートにより成績評価を行う。
関連科目 特になし
関連学位 理学、工学、バイオサイエンス
注意事項 特になし

授業関連URL



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配布資料



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