物性物理学

物性物理学は，多様な物質の成り立ちと様々な性質を電子や原子核などの振舞から統一的に理解・予測して，そこから有用な働きを導き出し，新しい物質を創造することが目標である．そして，この物質の構造や構成原理，その様々な性質は，物質の電子状態によって理解できる．
本書は，“電子論の立場”から，物性物理学の基礎を初学者向けにできるだけやさしく，かつより進んだ研究へと繋がるように配慮して書かれたものである．
読者対象大学３年生 〜

目次

1量子力学の原理
1.1状態と波動関数
1.2内積
1.3物理量とエルミート演算子
1.4固有値と固有状態
1.5固有関数の完全性
1.6不確定性原理
1.7運動量と座標に対応する演算子
1.8系の時間発展の記述
1.9箱の中の粒子
1.10調和振動子
演習問題

2原子と分子
2.1水素原子
2.2周期律
2.3原子から分子へ
演習問題

3結晶の中の電子
3.1格子と逆格子
3.2結晶の中の電子
3.3エネルギーバンドとブリュアン域
3.4ほとんど自由な電子の模型
3.5強結合模型
3.6エネルギーバンドへの電子の収容
演習問題

4金属と半導体の電子構造
4.1金属の電子比熱と磁気的性質
4.2アルカリ金属
4.3アルカリ金属以外の単純金属
4.4遷移金属
4.5半導体の電子構造
演習問題

5外場や不純物の効果
5.1波束とその運動方程式
5.2強磁場中での金属電子の運動
5.3ワーニエ関数と有効質量方程式
5.4半導体の不純物準位
演習問題

6電気伝導の機構
6.1輸送方程式
6.2高周波伝導度
6.3不純物による散乱
演習問題

7格子振動とフォノン
7.1格子振動の波
7.2フォノンと格子振動の比熱
7.3フォノンによる電子の散乱
演習問題

8半導体の電気伝導
8.1半導体のキャリア密度 －真性半導体－
8.2不純物半導体のキャリア密度
8.3半導体の電気伝導度
8.4ホール効果
8.5pn接合
演習問題

9超伝導
9.1超伝導の発見
9.2永久電流
9.3マイスナー効果
9.4電子対とBCS状態
9.5電子対の超流動
演習問題

付録
A.1リップマン－シュウィンガー方程式の導出
A.2第２量子化

演習問題解答
索引

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