学部後期課程
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最終更新日：2025年4月21日
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固体化学
本講義では、固体がなぜある構造をとり、どのような化学結合が生じているのか、また、多様な性質がどのようにして現れるかに焦点を当て解説する。特に、電子の振る舞いは物性を決める重要な要因であり、その基本的な記述法と、導電性や磁性などとの関連について詳しく述べる。受講にあたっては、初等的な量子力学（量子化学）について学習していることが望ましい。
In this lecture, why a solid has a certain structure, what kind of chemical bond is formed in the solid, and how a variety of chamical and physical properties appear, are focused. Especially, since electron motion is an important factor to determine the properties, basic methods to describe the electron motion and its relation to conductivity, magnetism, and so on, are lectured in detail. For this lecture, acquisition of elemental quantum mechanics.
In this lecture, why a solid has a certain structure, what kind of chemical bond is formed in the solid, and how a variety of chamical and physical properties appear, are focused. Especially, since electron motion is an important factor to determine the properties, basic methods to describe the electron motion and its relation to conductivity, magnetism, and so on, are lectured in detail. For this lecture, acquisition of elemental quantum mechanics.
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
0530036
FSC-CH3306L2
固体化学
長谷川 哲也
火曜2限
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講義使用言語
日本語/英語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
可
開講所属
理学部
授業計画
、講義スケジュールは以下の通りである。
１．結晶構造： 結晶格子、単位胞、様々な結晶形
２．固体中の化学結合： イオン結合、共有結合、Ｘ線構造解析
３．X線回折： 逆格子、構造解析
４．格子振動： 古典的モデル、振動の量子化（フォノン）、物性との関係
５．金属中の自由電子：電子の運動、電気的性質
６．エネルギーバンド：金属と絶縁体、バンドギャップ
７．半導体：不純物準位、pn接合
８．磁性：磁性の起源、強磁性
Schedule is as follows.
１．Crystal structure: Crystal lattice, unit cell, various crystal forms
２．Chemical bond in solid: Ionic bond, covalent bond
３．X-ray diffraction: Reciprocal lattice, structural analysis
４．Lattice vibration: Classical model, quantization of vibration (phonon), relation between lattice vibration and physical properties
５．Free electron in metal: Motion of free electrons, electric properties
６．Energy band: Metal and insulator, band gap
７．Semiconductor: Impurity level, p-n junction
８．Magnetism: Origin of magnetism, ferromagnetism
授業の方法
講義
Lecture
必要に応じて日本語による補講を実施する(火曜5限)。
Supplementary class in Japanese will be offered if necessary (5th period on Tuesday).
成績評価方法
小テストおよび期末試験の結果を総合し、成績評価を行う。
In-lecture quiz and term-end exam
教科書
教科書は使用せず、毎回プリントを配布する。
Printed synopses will be delivered.
参考書
参考書としては、「キッテル：固体物理学入門」、宇野良清他訳（丸善）（上）（下）、「ウエスト：固体化学入門」、遠藤忠他訳（講談社サイエンティフィック）、「固体化学」、田中勝久著（東京化学同人）、「電子材料の化学」、笛木和雄他著（丸善）を薦める。
C. Kittel, "Introduction to Solid State Physics", Wiley (2005).
A. R. West, "Solid State Chemistry and its Applications", Wiley (2013).
履修上の注意
特になし
None
