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目次

  • 1 結晶と格子
    • はじめに
    • 1.1 空間格子
    • 1.2 基本単位格子と単位格子
    • 1.3 空間格子の分類
    • 1.4 結晶面の表し方−ミラー指数−
    • 1.5 主な結晶構造
    • 演習問題1
  • 2 結晶による回折
    • 2.1 特性X線とX線回折
    • 2.2 ブラッグの法則
    • 2.3 広義のミラー指数を使ったブラッグの式
    • 2.4 消滅則と構造因子
    • 2.5 粉末X線回折
    • 演習問題2
  • 3 結晶の結合エネルギー
    • 3.1 斥力エネルギー
    • 3.2 結合エネルギー
    • 3.3 結合の原因
    • 演習問題3
  • 4 格子振動
    • 4.1 弾性体を伝搬する音波
    • 4.2 1次元バネモデル
    • 4.3 2種の原子からなる1次元結晶の振動−音響モードと光学モード−
    • 4.4 固体(3次元)の振動とフォノン
    • 演習問題4
  • 5 統計熱力学入門−固体の比熱−
    • 5.1 熱力学による比熱の定義
    • 5.2 アインシュタイン・モデル
    • 5.3 ボルツマン分布
    • 5.4 そもそも温度とは?
    • 5.5 エントロピー
    • 5.6 自由エネルギーと状態和
    • 演習問題5
  • 6 固体の比熱
    • 6.1 アインシュタイン・モデルによる比熱
    • 6.2 プランク分布
    • 6.3 デバイ・モデルによる固体の比熱
    • 6.4 固体の熱膨張
    • 演習問題6
  • 7 量子力学入門
    • 7.1 古典物理学の完成と限界
    • 7.2 量子力学の発展
    • 7.3 シュレーディンガーの波動方程式
    • 7.4 その後の発展
    • 7.5 量子力学の方法Ⅰ
    • 7.6 自由電子・調和振動子・水素原子
    • 7.7 量子力学の方法Ⅱ
    • 演習問題7
  • 8 自由電子論と金属の比熱・伝導現象
    • 8.1 自由電子の波動関数とエネルギー
    • 8.2 状態密度とフェルミ−ディラック分布則
    • 8.3 電子比熱
    • 8.4 金属の電気抵抗
    • 8.5 ホール効果
    • 8.6 金属の熱伝導とヴィーデマン−フランツの法則
    • 演習問題8
  • 9 周期ポテンシャル中での電子−エネルギーバンドの形成−
    • 9.1 力学モデルによる類推
    • 9.2 ブラッグの回折条件による考察
    • 9.3 エネルギーギャップとエネルギーバンド
    • 9.4 3次元結晶でのエネルギーギャップと状態密度
    • 9.5 多原子分子からのアプローチとの対応
    • 9.6 金属,半導体,絶縁体