理工学部Faculty of Science and Engineering
PHY200XD（物理学 / Physics 200）応用物理学Introduction to Transmission Circuits
加来 滋Shigeru KAKU
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2024 |
| 授業コードClass code | H5663 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 火4/Tue.4 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | |
| 教室名称Classroom name | 小東館-E101 |
| 配当年次Grade | 2年 |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | ○ |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | 教員の受講許可が必要です。学習支援システムに仮登録したうえで、授業内掲示板にて許可を得ること。 |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜理工学部＞Category | 電気電子工学科 |
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Outline (in English)
This course introduces quantum physics and teaches how it is applied to electronic and photonic devices.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
量子物理学について学び、それがどのように電子・光デバイスに応用されているのかを学ぶ。
到達目標Goal
・量子物理学に基づく電子状態の考え方を理解する。
・量子物理学に基づいて、物質中の電子の性質(電子物性)を理解する。
・半導体や最先端の低次元マテリアルを中心に、機能性応用材料の動作を電子物性の視点で理解する。
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
講義形式で授業を進める。内容の理解を助けるため必要に応じて演習問題を実施するとともにレポートを課す。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]：量子力学の導入
量子力学への歴史的経緯
2[対面/face to face]：シュレディンガー方程式
時間に依存しないシュレディンガー方程式
3[対面/face to face]：波動関数とエネルギー固有値の計算
量子井戸
トンネル効果
4[対面/face to face]：シュレディンガー方程式の3次元への拡張
極座標表示への変換
球面調和関数
5[対面/face to face]：水素原子１
原子の電子軌道
6[対面/face to face]：水素原子２、中間まとめ
原子の電子軌道
授業の中間まとめ
7[対面/face to face]：量子力学の固体電子論への適用
原子から分子、結晶への拡張
水素分子の電子状態
8[対面/face to face]：周期ポテンシャル中の電子状態
ブロッホ関数
クローニッヒ・ペニーモデル
9[対面/face to face]：固体電子論の基礎
バンド構造
フェルミ球
電子状態密度
固体中の輸送現象
10[対面/face to face]：半導体における電子物性
半導体のバンド図
p型、n型半導体
エピタキシャル結晶成長とヘテロ構造
11[対面/face to face]：半導体の界面
pn接合
ショットキー接合
接合界面と電流‐電圧特性
12[対面/face to face]：半導体の応用
LED、太陽電池、トランジスタ
13[対面/face to face]：低次元物質の応用
Graphene等の2次元材料とその応用
14[対面/face to face]：まとめ
講義内容のまとめ
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習などの授業時間外学習は、4時間を標準とする】
多くの数式を用いるので、物理的な概念と数式との関係が理解できるよう、事前に予習するとともに、よく復習を行うこと。
テキスト（教科書）Textbooks
必要に応じて参考書を指定する。
参考書References
量子力学 裳華房 小形正男 著
基礎からの量子力学 裳華房 上村洸・山本貴博 共著
よくわかる量子力学 東京図書 前野昌弘 著
固体電子論 裳華房 金持徹 著
基礎から学ぶ強相関電子系 内田老鶴圃 勝藤拓郎 著
成績評価の方法と基準Grading criteria
評価方法：期末試験(70%)、レポートと授業中の演習（30%）
評価基準：設定された目標に対して、60%以上達成している場合に合格とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
予習の助けになるよう、可能な限り事前に資料を授業支援システムで共有する。