現代固体物理学入門

本書は、大学4年生以上のレベルで「固体物理学」に興味を持つ読者を対象とした教科書である。「固体物理学」は凝縮系（物性）物理学、物質・材料科学、材料分析などの先端的な研究の基礎となる学問で、主な大学では主要なカリキュラムに採用されている。一方で、この分野に関して高い評価を得ている（翻訳）教科書はいくつかあるものの、扱っている内容が多少古い、独習する目的にはあまり適していないなど課題があった。
　本書は、(1) 固体の結晶構造、放射線散乱、結晶の結合原理、格子振動、電子状態等のテーマに絞り込んでいる、(2) 本文と同程度の分量の演習問題、自己理解の評定のための問題とそれへの解答が記載されており、自習書として最適である、(3) 準結晶、ソフトマターやメゾスコピック系物性など現代的なトピックを取り入れており、また具体例としても高温超伝導体材料のペロブスカイト系やグラフェン、低次元電子物性などについても触れられていてより現代的な内容であるなど、これまでの教科書にはない特徴が盛り込まれた固体物理学の教科書である。

［原著］Introduction to Solid State Physics， World Scientific Publishing， 2019

目次

第1章　導入
　1.1 固体の性質はどのようなものだろうか？
　1.2 空間の次元について
　1.3 この本について
第2章　固体の結晶構造
　2.1 一次元格子と結晶構造
　2.2 二次元格子
　2.3 基本構造を含む平面ブラヴェ格子
　2.4 格子ベクトルと単位胞
　2.5 立方格子
　2.6 空間稠密充填
　2.7 対称性に基づいた周期格子の分類
　2.8 準結晶
　2.9 エピタキシャル成長， 薄膜， 超格子および多層膜構造
　2.10 磁性
　2.11 問題の解答
　2.12 自習問題
　2.13 自習問題の解答
付録A　プラトンの立体
第3章　結晶からの放射線の散乱
　3.1 序論：結晶構造の同定
　3.2 ブラッグの法則
　3.3 点状のブラヴェ格子からの散乱
　3.4 逆格子
　3.5 ブリルアン・ゾーン
　3.6 逆格子と格子面
　3.7 実験的手法
　3.8 フーリエ級数と逆格子
　3.9 構造因子
　3.10 温度依存性
デバイ・ワラー因子
　3.11 準結晶からの散乱
　3.12 表面からの電子の散乱
　3.13 磁性結晶からの中性子散乱
　3.14 問題の解答
　3.15 自習問題
　3.16 自習問題の解答
付録B　フーリエ級数
第4章　結晶の結合
　4.1 前書き
　4.2 イオン結合
　4.3 共有結合
　4.4 分子性結晶ーファンデルワールス結合
　4.5 水素結合
　4.6 金属結合
　4.7 磁性
　4.8 問題の解答
　4.9 自習問題
　4.10 自習問題の解答
付録 C　量子力学のトピックス
第5章　格子振動
　5.1 一次元における古典的な運動方程式
　5.2 （任意次元での）古典的な運動方程式
　5.3 有限の格子の固有モード
　5.4 フォノンの状態密度， 比熱
　5.5 結晶の安定性とデバイ・ワラー因子
　5.6 不純物， 局在モード， 音波の散乱

ほか

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