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目次

初歩から学ぶ固体物理学

初歩から学ぶ固体物理学

  • 矢口 裕之(著)
  • 第1章 序章
  • 第2章 結晶構造
    • 2.1 結晶とは
    • 2.2 格子
    • 2.3 結晶構造の具体例
    • 2.4 ミラー指数
  • 第3章 逆格子
    • 3.1 逆格子空間
    • 3.2 逆格子ベクトル
    • 3.3 結晶による回折
  • 第4章 量子力学の基礎
    • 4.1 粒子と波の二重性
    • 4.2 演算子,固有値・固有関数
    • 4.3 シュレーディンガー方程式
    • 4.4 物理量の期待値
    • 4.5 不確定性原理
    • 4.6 無限に深い1次元の井戸型ポテンシャル
    • 4.7 角運動量
    • 4.8 水素原子の電子状態
    • 4.9 多電子原子の電子状態
    • 4.10 調和振動子
  • 第5章 統計力学の基礎
    • 5.1 フェルミ粒子とボース粒子
    • 5.2 グランドカノニカル分布
    • 5.3 フェルミ分布
    • 5.4 ボース分布
  • 第6章 固体における結合
    • 6.1 結合エネルギー
    • 6.2 共有結合
    • 6.3 イオン結合
    • 6.4 金属結合
    • 6.5 ファン・デル・ワールス結合
    • 6.6 結合の概念図
  • 第7章 格子振動とフォノン
    • 7.1 1種類の原子からなる1次元の格子振動
    • 7.2 2種類の原子からなる1次元の格子振動
    • 7.3 音響モード,光学モード
    • 7.4 3次元の格子振動
    • 7.5 フォノン:格子振動の量子化
  • 第8章 固体の熱的性質
    • 8.1 固体の比熱
    • 8.2 固体の熱伝導
  • 第9章 自由電子論
    • 9.1 自由電子モデル
    • 9.2 状態密度,電子のエネルギー分布
  • 第10章 バンド理論
    • 10.1 バンドについての概説
    • 10.2 1電子シュレーディンガー方程式
    • 10.3 ブロッホの定理
    • 10.4 ほとんど自由な電子モデルによるバンド理論の導出
    • 10.5 強結合近似によるバンド理論の導出
  • 第11章 固体中の電気伝導
    • 11.1 結晶中での電子の運動
    • 11.2 正孔
    • 11.3 オームの法則
    • 11.4 電気伝導の古典的な扱い
    • 11.5 ボルツマン方程式による電気伝導の扱い
    • 11.6 格子振動による散乱
    • 11.7 不純物による散乱
    • 11.8 金属の電気抵抗率の温度依存性
    • 11.9 ホール効果
  • 第12章 固体の光学的性質
    • 12.1 真空中の電磁波
    • 12.2 物質中の電磁波
    • 12.3 絶縁体の光学的性質
    • 12.4 導体の光学的性質
    • 12.5 バンド間遷移による光吸収
  • 第13章 固体の磁気的性質
    • 13.1 さまざまな磁性
    • 13.2 磁気モーメント
    • 13.3 磁性に関する物理量
    • 13.4 一様な磁束密度中における磁気モーメントのポテンシャルエネルギー
    • 13.5 原子あるいはイオンの常磁性
    • 13.6 ラーモア反磁性
    • 13.7 パウリ常磁性
    • 13.8 ランダウ反磁性
    • 13.9 強磁性
    • 13.10 反強磁性
    • 13.11 フェリ磁性
    • 13.12 磁区
  • 第14章 半導体
    • 14.1 半導体のバンド構造
    • 14.2 真性半導体におけるキャリアのエネルギー分布
    • 14.3 不純物ドーピング
    • 14.4 pn接合
  • 第15章 超伝導
    • 15.1 超伝導体が示す現象
    • 15.2 臨界磁場
    • 15.3 磁束の量子化
  • 付録
    • 付録A 複素フーリエ変換を用いる理由
    • 付録B 量子力学における運動量の期待値
    • 付録C ωがωmaxを超える場合
    • 付録D 気体分子運動論による熱伝導率の導出
    • 付録E 図9.4の点の数が619個になることについて
    • 付録F ゾンマーフェルト展開の導出
    • 付録G 時間に依存する摂動
    • 付録H ランダウ反磁性の磁化率
    • 付録I 実際のバンド構造に対応する修正
    • 付録J 有効質量方程式の導出