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目次

固体物性と電気伝導

固体物性と電気伝導

  • 鈴木 実(著)
  • 第1章 結晶構造と逆格子
    • 1.1 結晶構造
    • 1.2 ブラヴェー格子
    • 1.3 結晶の周期性をもつ関数の展開
    • 1.4 逆格子
    • 章末問題
  • 第2章 量子力学の基礎と波数空間
    • 2.1 量子力学的状態
    • 2.2 オブザーバブル
    • 2.3 完全系
    • 2.4 座標演算子と運動量演算子
    • 2.5 重ね合わせ状態
    • 2.6 量子化規則
    • 2.7 不確定性原理
    • 2.8 シュレーディンガー方程式
    • 2.9 調和振動子
    • 2.10 ハイゼンベルクの運動方程式
    • 2.11 自由電子
    • 2.12 波数空間
    • 2.13 遷移確率
    • 2.14 散乱とボルン近似
    • 2.15 散乱断面積と散乱確率
    • 2.16 球対称ポテンシャルによる散乱と部分波展開
    • 章末問題
  • 第3章 フェルミ−ディラック統計と自由電子モデル
    • 3.1 1粒子状態
    • 3.2 1電子近似(独立電子近似)
    • 3.3 フェルミ−ディラック分布
    • 3.4 ボーズ−アインシュタイン分布
    • 3.5 自由電子モデル
    • 3.6 状態密度
    • 3.7 自由電子モデルの電子比熱
    • 3.8 フェルミ分布とボルツマン分布の関係
    • 章末問題
  • 第4章 結晶中の電子状態とバンド構造
    • 4.1 周期的ポテンシャルと電子の波動関数
    • 4.2 ブロッホの定理
    • 4.3 バンド構造
    • 4.4 バンド構造と電気伝導
    • 章末問題
  • 第5章 ドゥルーデモデル
    • 5.1 オームの法則と抵抗率
    • 5.2 ドゥルーデモデル
    • 5.3 磁場中の電子の運動
    • 5.4 ホール効果
    • 5.5 交流導電率
    • 5.6 熱伝導とゼーベック効果
    • 5.7 抵抗率およびホール係数の測定
    • 5.8 ドゥルーデモデルの破綻
    • 章末問題
  • 第6章 ボルツマン方程式
    • 6.1 位相空間
    • 6.2 ボルツマン方程式
    • 6.3 緩和時間近似
    • 6.4 アインシュタインの関係式
    • 6.5 緩和時間がエネルギーに依存する場合
    • 6.6 磁場中のボルツマン方程式
    • 章末問題
  • 第7章 固体中の電気伝導
    • 7.1 有効質量
    • 7.2 ボルツマン−ブロッホ方程式
    • 7.3 線形化されたボルツマン方程式
    • 7.4 弾性散乱と緩和時間近似
    • 7.5 フェルミ分布とボルツマン方程式
    • 7.6 磁場中のボルツマン−ブロッホ方程式
    • 7.7 ジョーンズ−ツェナーの方法
    • 7.8 フェルミ面とホール係数
    • 章末問題
  • 第8章 格子振動とフォノン
    • 8.1 格子振動
    • 8.2 単位格子に複数種類の原子が存在する場合と振動モード
    • 8.3 格子比熱
    • 8.4 低波数と連続体極限
    • 8.5 量子化とフォノン
    • 8.6 ボーズ粒子と化学ポテンシャル
    • 章末問題
  • 第9章 電子・フォノン相互作用
    • 9.1 電子と音響フォノンの相互作用
    • 9.2 電子と光学フォノンの相互作用
    • 9.3 フォノン散乱とウムクラップ過程
    • 9.4 電子と極性光学フォノンの相互作用
    • 章末問題
  • 第10章 変分法とボルツマン方程式
    • 10.1 変分法
    • 10.2 ボルツマン−ブロッホ方程式に関する変分法
    • 10.3 衝突演算子
    • 10.4 密度流と輸送係数
    • 10.5 変分法によるボルツマン方程式の解
    • 10.6 漸化式と近似解
    • 10.7 抵抗率の計算
    • 10.8 異方性が存在する場合の変分法
    • 10.9 磁場が存在するときの変分法
    • 章末問題
  • 第11章 半導体の電気伝導
    • 11.1 半導体のバンド構造と導電性
    • 11.2 化学ポテンシャルとキャリア濃度
    • 11.3 不純物散乱
    • 11.4 フォノン散乱
    • 11.5 不純物伝導
    • 11.6 ホッピング伝導
    • 11.7 縮退半導体と半金属
    • 章末問題
  • 第12章 金属の電気伝導
    • 12.1 金属のフェルミ面
    • 12.2 不純物散乱
    • 12.3 フォノン散乱
    • 12.4 電子・電子散乱
    • 章末問題
  • 第13章 超伝導体の電気伝導
    • 13.1 超伝導現象
    • 13.2 ロンドンモデル(2流体モデル)
    • 13.3 マイスナー効果と磁場侵入長
    • 13.4 コヒーレンス長
    • 13.5 磁束量子
    • 13.6 臨界磁場と臨界電流
    • 13.7 エネルギーギャップ
    • 13.8 ジョセフソン効果とトンネル型ジョセフソン接合
    • 13.9 交流応答とキネティックインダクタンス
    • 13.10 表面インピーダンスと交流損失
    • 章末問題
  • 第14章 高周波の電気伝導
    • 14.1 表皮効果
    • 14.2 表面インピーダンス
    • 14.3 異常表皮効果
    • 14.4 光学伝導度
    • 14.5 因果律とクラマース−クローニッヒの関係式
    • 14.6 光学ホール効果
    • 章末問題
  • 第15章 低次元系の電気伝導
    • 15.1 低次元電子系
    • 15.2 2次元電子系の散乱確率
    • 15.3 イオン化不純物散乱
    • 15.4 フォノン散乱
    • 15.5 量子ホール効果
    • 15.6 ランダウアーの公式
    • 章末問題