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物性物理100問集

在庫あり
大阪大学インタラクティブ物質科学・カデットプログラム物性物理100問集出版プロジェクト 編/木村剛,小林研介,田島節子 監修
A4判 158ページ 並製
定価2400円+税
ISBN978-4-87259-571-0 C3042
奥付の初版発行年月:2016年12月

内容紹介
目次
著者略歴

内容紹介

本書は、阪大生が中心になって編集された、物性物理学の基礎事項を問う厳選した100問を収録する問題集。基礎物理から応用にわたって、様々な専門書を読み漁らなければ遭遇できないような質の高い問題がバランスよく選ばれ、学生自身の手による問題が追録されているだけでなく解答例も丁寧で充実。問題文にも理解を助けるための工夫が加えられており、物性物理学を専門とする学生・大学院生の基礎学力の向上に大いに役立つ。


「大阪大学博士課程教育リーディングプログラム「インタラクティブ物質科学・カデットプログラム」サイト内の本書紹介ページ 

目次

【問題】
第1章 物性物理のための量子力学・統計力学・相対論
問1 量子力学における基底変換
問2 立方体中に閉じ込められた自由粒子
問3 ポテンシャル中の電子の振る舞い
問4 量子力学における調和振動子
問5 変分法による波動関数の導出
問6 1次元非調和振動子の熱膨張係数
問7 Bose粒子とFermi粒子の波動関数
問8 Bose粒子とFermi粒子の統計性
問9 ゴム弾性の統計力学による解析
問10 表面吸着の統計力学による解析
問11 物性物理学における相対論効果

第2章 結晶構造
問12 結晶の結合メカニズム
問13 分子性結晶とイオン結晶の凝集エネルギー
問14 典型的な結晶構造
問15 逆格子ベクトル
問16 Brillouin領域の体積
問17 Brillouin領域の描画
問18 蜂の巣格子
問19 構造相転移とドメイン
問20 結晶のステレオ投影

第3章 X線粒子線回折
問21 回折実験における粒子のエネルギースケール
問22 結晶における回折条件
問23 X線回折における構造因子
問24 結晶構造因子と消滅則
問25 粉末と単結晶のX線回折
問26 回折パターンによる格子定数の同定
問27 中性子線を用いた磁気回折

第4章 格子振動
問28 フォノンの分散関係
問29 DulongPetitの法則
問30 音響フォノンと光学フォノン
問31 Einstein モデルにおける格子比熱
問32 Debyeモデルにおける格子比熱
問33 融解温度とDebye温度

第5章 自由粒子
問34 Landau準位
問35 自由電子系の状態密度と体積弾性率
問36 自由電子系の化学ポテンシャル
問37 自由電子系の比熱
問38 低温における電子の輸送現象
問39 ハーフメタルとセミメタル
問40 de Haasvan Alphen 効果を用いたFermi面の観測法
問41 3次元系のBoseEinstein 凝縮
問42 2次元系のBoseEinstein凝縮

第6章 金属・半導体中の自由電子
問43 Drudeモデルにおける電気伝導
問44 抵抗率による電子の物理量の推定
問45 プラズマ振動
問46 表面プラズマ振動
問47 電子の電磁波応答における近似
問48 Hall効果による物理量の推定
問49 DrudeモデルにおけるHall効果
問50 サイクロトロン共鳴を用いた電子の有効質量の測定法
問51 エントロピーとSeebeck効果

第7章 電子のエネルギーバンド
問52 物質中の多体問題とその近似
問53 Blochの定理
問54 KronigPenneyポテンシャル中の電子の運動
問55 2次元正方格子における強束縛近似
問56 蜂の巣格子におけるエネルギーバンド
問57 kp摂動に基づくエネルギーバンド
問58 正八面体型結晶場によるd軌道のエネルギー分裂

第8章 半導体
問59 半導体中の電子密度と正孔密度
問60 pn接合における空乏層
問61 キャリアの移動度と拡散係数の関係式(Einsteinの関係式)
問62 半導体接合におけるSchottky障壁
問63 半導体の光吸収スペクトル

第9章 誘電体・光学応答
問64 誘電体の分類と焦電定数の対称性に基づく考察
問65 金属と半導体の誘電関数
問66 複素電気感受率とKramersKronigの関係
問67 時間に依存する摂動論と状態遷移
問68 Maxwell方程式における対称性
問69 点電荷と点光源が生成する電磁場
問70 光の偏光と偏光子
問71 物質境界における電磁波の屈折と反射
問72 うなりの伝搬と波束の群速度
問73 レーザーの発振原理

第10章 相転移
問74 秩序変数と相転移
問75 ヘリウムの液化
問76 高温相から低温相への1次相転移
問77 合金における相転移

第11章 磁性
問78 帯磁率と磁化の温度依存性
問79 磁気モーメントの熱力学的解析
問80 常磁性体の帯磁率
問81 1軸異方性を有する反強磁性体
問82 マグノンの分散関係
問83 2次元Ising模型と平均場近似
問84 古典論における磁性(Bohrvan Leeuwenの定理)
問85 スピン軌道相互作用とLandのg因子
問86 希土類金属の角運動量と磁性
問87 磁性イオンの磁気共鳴
問88 遷移金属における軌道角運動量

第12章 超伝導
問89 BCS理論の定性的説明
問90 超伝導体の侵入長
問91 超伝導体における磁束の量子化
問92 超伝導体の分類と臨界磁場
問93 超伝導体におけるCooper対の形成機構
問94 Josephson接合と超伝導リング

第13章 測定法
問95 有効質量の測定法
問96 バンドギャップの決定法
問97 核磁気共鳴法
問98 構造パラメータの解析法
問99 温度の測定法
問100 光電子分光の原理

【第1章~第13章解答例】