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科目の基本情報

開講年度	2019 年度
開講区分	工学部電気電子工学科／総合工学科電気電子工学コース・専門教育

受講対象学生	学部(学士課程) : 2年次
選択・必修	必修 2012年度以前に入学した学生は、選択の電気電子物性論Ⅰとして扱います。
授業科目名	固体電子工学
	こたいでんしこうがく
	Solid State Electronics
単位数	2 単位
ナンバリングコード	EN-EMAT-2 ナンバリングコード一覧表はこちら ※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。

開放科目
開講学期	後期
開講時間	金曜日 3, 4時限
開講場所	工学部教室
担当教員	元垣内　敦司（工学研究科電気電子工学専攻）
担当教員	MOTOGAITO Atsushi

学修の目的と方法

授業の概要	固体物性は、電子材料（金属、半導体、誘電体、磁性体、超伝導体、有機材料など）の基礎となる学問だけでなく、エレクトロニクスの基礎を支える重要な分野です。この授業では、固体物性の最も基礎である、結晶構造、結晶結合、固体の比熱、エネルギーバンド、金属の電気伝導について学びます。
学修の目的	この授業では、結晶構造、結晶結合、固体の比熱、エネルギーバンド、金属の電気伝導について学びます。この授業が終了した時点で、電子材料の最も基礎となる固体物性の基礎に関する知識を得ることができる。
学修の到達目標	結晶構造、結晶結合、固体の比熱、エネルギーバンド、金属の電気伝導についての知識を得ることができ、各種電子材料物性について、理解できるようになる。 ★学習・教育目標：「基礎･専門知識」、「自主的継続的学習能力」、「制約下での仕事」に関する能力を向上させる。
ディプロマ・ポリシー	○ 学科・コース等の教育目標 ○ JABEE 関連項目学習・教育目標との関連（達成度点検シートの重み）：基礎･専門知識(0.8)、自主的継続的学習能力(0.1)、制約下での仕事(0.1) 　多面的な思考能力と素養：日本や世界各国の種々の時代や地域には、多様な考え方が存在していることを学び、様々な立場から互いの意見を尊重して相互に理解できる。【認知的領域】　技術者倫理：電気電子工学の基礎知識を身につけ、科学技術が社会や自然環境に及ぼす影響を理解し、責任ある技術者として行動できる。【情意的領域】　基礎知識と専門知識：数学、自然科学、情報技術、並びに電気電子工学に関する基礎及び専門知識を修得し、それらの知識を応用できる。【認知的領域】　デザイン能力・ものづくり能力：電気電子工学の基礎と専門知識を基にして、関連した情報の収集を図り、課題を解決する手法を提案でき、それに基づいて「ものづくり」を行える。【技能表現領域】　コミュニケーション能力：実験した内容や考察した内容、調査した内容を図、表等を利用して文書により表現し、他人に説明できる能力、討論を行える。専門とする分野の英語で書かれた文献について理解し、説明できる。【技能表現領域】　自主的継続的学習能力：電気電子工学に関連する種々の分野に関心を持ち、未知な分野が広がっていることを感じて、自主的、継続的な学習が必要であることを認識できる。【情意的領域】　制約下での仕事の推進・統括：電気電子工学分野の基礎に関する与えられた課題または自ら設定した課題について、計画的に物事を進め、期限までにまとめて報告書を提出できる。【認知的領域】 ○ 全学の教育目標感じる力　感性　共感　主体性考える力　幅広い教養 ○専門知識・技術 ○論理的・批判的思考力コミュニケーション力　表現力(発表・討論・対話) 　リーダーシップ・フォロワーシップ　実践外国語力生きる力　問題発見解決力　心身・健康に対する意識　社会人としての態度・倫理観
成績評価方法と基準	期末テスト８０％、レポート２０％、計１００％原則として、授業（試験を含む）を5回以上欠席した場合は不合格とする。
授業の方法	講義
授業の特徴	PBL 特色ある教育 Moodleを活用する授業その他、能動的要素を加えた授業（ミニッツペーパー、シャトルカードなど）英語を用いた教育
授業改善の工夫	3年生以降に学習する各種電子材料系科目への連携を配慮しながら授業を行います。また、統計力学や量子力学の基礎が必要な学習内容があるので、それらについても授業で扱います。授業アンケートにより、次年度以降の授業改善に役立てます。
教科書	沼居貴陽著　「固体物性入門」（森北出版株式会社）
参考書	青木昌治著　「基礎工業物理講座6　応用物性論」（株式会社朝倉書店） Charles Kittel著、宇野良清他訳　「第８版　キッテル固体物理学入門」（丸善出版株式会社）岡崎誠著　「固体物理学　工学のために」（株式会社裳華房）松澤剛雄、高橋清、斉藤幸喜著　「新版電子物性」（森北出版株式会社）和田純夫著「熱・統計力学のききどころ」（株式会社岩波書店） F. Reif 著、久保亮五監訳「＜復刻版＞バークレー物理学コース　統計物理」（丸善出版株式会社）　日置善郎著「量子力学－その基本的な構成－」（株式会社吉岡書店）矢口裕之著「初歩から学ぶ固体物理学」（講談社）
オフィスアワー	オフィスアワー：毎週水曜日16:30～18:00 教員室：電気電子棟1階1118室連絡方法：電子メールmotogaito@elec.mie-u.ac.jp（訪問予定をE-mailで尋ねてください。）なお，その他の日時についても可能であれば受け付けるので，希望があればmotogaito@elec.mie-u.ac.jpまで問い合わせて下さい。
受講要件
予め履修が望ましい科目	基礎物理学Ⅰ、化学Ⅰ、化学Ⅱ、基礎物理学ⅢA、材料科学、量子力学量子力学を並行して受講することを強く勧めます。編入学生でこの授業を受講する人は、前期の基礎物理学ⅢAを単位認定しないで受講することを強く勧めます。
発展科目	半導体工学、電子デバイス工学、電気電子材料、真空電子工学、光エレクトロニクス、光・電磁波工学
その他	3年生で学習する半導体や絶縁体など、固体電子材料の基礎になる科目です。 2012年度以前に入学した学生は、選択の電気電子物性論Ⅰとして扱います。電気電子物性論Ⅰの単位が未修得の学生は、この授業を受講してください。

授業計画

MoodleのコースURL

キーワード	結晶構造、Ｘ線回折、結晶結合、固体の比熱、エネルギーバンド、金属の電気伝導
Key Word(s)	Crystal Syructures, X-ray Diffraction, Crystal Bonding, Specific Heat of Solids, Energy Band, Electrical Conduction of Metals
学修内容	第1回　電子材料における固体物性の位置づけ、結晶の構造（１）単位構造第2回　結晶の構造（２）ミラー指数と結晶構造第3回　Ｘ線回折（１）ブラッグ回折第4回　Ｘ線回折（２）逆格子、散乱振幅第5回　結晶結合（１）結晶の結合力第6回　結晶結合（２）弾性第7回　固体の比熱（１）フォノンによる比熱第8回　固体の比熱（２）自由電子気体による比熱第9回　統計力学と量子力学の基礎（１）状態数とエントロピー、ボルツマン分布関数第10回　統計力学と量子力学の基礎（２）フェルミディラック分布関数第11回　統計力学と量子力学の基礎（３）シュレディンガー方程式第12回　エネルギーバンド（１）エネルギーバンドとバンドギャップ第13回　エネルギーバンド（２）周期的ポテンシャル中の電子第14回　金属（１）金属の電気伝導第15回　金属（２）ホール効果と金属の光学的性質第16回　期末試験
事前・事後学修の内容	授業開始前にテキストを読んで、予習してください。教科書には、例題や演習問題が数多くあります。授業中にも取り扱いますが、復習に活用してください。

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