無機固体化学 量子論・電子論

基礎的な化学の学習を終えた学生が、より専門的な物性化学、固体化学について学習するための手引き。ボーア模型と量子論、結晶場の安定化と電子状態、角運動量の量子論、金属電子論などについて解説する。【「TRC MARC」の商品解説】

【目　次】
第1章　ボーア模型と量子論：量子力学・量子化学の誕生
量子論と物質波／原子模型と水素原子のスペクトル：ボーア模型／ボーア模型と電子のボーア磁子／ボーア条件（仮説）を用いたマクロに現れた量子系の例（超伝導での磁束量子）／電子の満たすべき波動方程式：シュレディンガー方程式／シュレディンガー方程式を用いた簡単な金属電子論／ハイゼンベルグの行列表示による量子力学と不確定性原理

第2章　水素様原子モデルと角運動量の量子力学の基礎
一般的なボーア模型（水素様原子）：中心力場でのシュレディンガー方程式／角運動量の定義：極座標表示／中心力場でのシュレディンガー方程式の解法：極座標表示と変数分離／角運動量の公式（量子力学的考察）／ゼーマン効果とスピン角運動量／スピン・軌道相互作用／フントの第一，第二，第三規則：角運動量の合成／フント結合と項記号／多電子系における角運動量の合成：スレーターの方法による角運動量の合成

第3章　錯体のモデルと結晶場・配位子場
3d軌道の概要／錯体のモデル／正八面体型結晶場による軌道の分裂／正八面体型結晶場におけるd軌道の状態／正八面体型結晶場からの歪み／正四面体型結晶場

第4章　結晶場の安定化と電子状態
結晶場安定化エネルギー／複数d電子の状態と高スピン・低スピン状態／軌道角運動量の消失／分光学的序列／ヤーン-テラー効果

第5章　結晶場に基づく遷移金属化合物の光学的性質と構造
d-d遷移とスピン禁制則／複数電子を持つ金属イオンの光吸収スペクトル／電荷移動遷移／レーザー発振について／構造および熱化学的関係

第6章　角運動量の量子論
量子論の基礎的事項／量子論における角運動量／ディラックの記号（ブラケット表示）／一般の角運動量と昇降演算子／電子スピンについて／角運動量の合成

第7章　ハートリー－フォックのSCF法とスレーター軌道
ハートリー－フォックのSCF法／電子配置のエネルギーと交換相互作用／角運動量L, Sによる状態の分類／電子の配列とLS項／スピン・軌道相互作用の効果

第8章　元素の周期性
多電子系原子での電子軌道のエネルギーレベル／有効核電荷（有効原子番号）と遮蔽効果／原子半径，イオン半径と有効核電荷／イオン化エネルギー（イオン化エンタルピー）／電子親和力（(－)イオン化エンタルピー）／電気陰性度

第9章　金属電子論
金属とは何か？／自由電子モデル／周期的ポテンシャル（電子と格子の相互作用）／バンド電子

第10章　遍歴電子の磁性 ―集団電子モード―
物質の磁性／遍歴電子磁性（集団電子モード）：ストーナーの平均場近似理論と遍歴電子磁性体／スピン揺らぎの理論

付１　量子統計：フェルミ粒子とボーズ粒子
付２　相対論的量子力学（ディラック方程式）
付３　周期表1（原子量，原子半径，電子配置）周期表2（イオン半径）【商品解説】