学部前期課程
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最終更新日:2024年4月1日

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物質・生命工学基礎Ⅱ

ナノ・機能マテリアル入門
「古典的・量子力学的波動の振る舞いについて理解したうえで,ナノテクノロジーとその機能マテリアルへの応用について学ぶ」ことがこの講義の目標である.大学教養学部では基礎科学の普遍性を強調したアカデミックなアプローチで講義が行われることが多く,専門の決まっていない学生に対する講義としてはある種正しい.しかしながら,厳密性を重視した数学による表現が多用されると,高校までに学習した物理や化学の知識との間に大きなギャップを感じることも多いのではないかと思う.間違って捉えてはいけないのは,数学的難しさと物理的な難しさは違うという点である.この講義では,固体中の電子の挙動を表すシュレーディンガー方程式から得られる波動関数に対する物理的意味を正しく理解し,どのように我々の身の回りのテクノロジーに結実しているのかをわかりやすく解説する. 
文系も受講可ですが,偏微分方程式,常微分方程式,行列に対する数学的知識は必須ですので注意してください.
 以下の項目を具体的な題材として議論したい.
高速トランジスタ,電子顕微鏡,走査トンネル顕微鏡,半導体レーザ,等
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時間割/共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
51314
CAS-GC1E24L1
物質・生命工学基礎Ⅱ
長汐 晃輔
A1 A2
月曜1限
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講義使用言語
日本語
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
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
授業計画
1 イントロダクション 2 結晶構造 -ブラベー格子-  3 電子の粒子性・波動性 4 2階の偏微分方程式 -数学的準備- 5 波動方程式の基礎 -波動方程式の解- 6  シュレーディンガー方程式 -波動関数- 7 バンドの形成・量子閉じ込め 8 トンネル効果 9 バンドギャップ形成 -周期的境界条件- 10 光・電子デバイス
授業の方法
板書中心です。
成績評価方法
出席・レポート
履修上の注意
文系も受講可ですが,偏微分方程式,常微分方程式,行列に対する数学的知識は必須ですので注意してください.