| 第1章 固体の電気伝導とイオン伝導 |
| 1.1 固体中の結合状態 1 |
| 1.1.1 固体中の原子,イオンの化学結合 1 |
| 1.1.2 固体材料の合成 2 |
| 1.2 電気導電性による材料の分類 3 |
| 1.3 絶縁体,半導体および金属の区別 3 |
| 1.4 キャリアー密度と移動度 4 |
| 1.5 どのようにして電子やホールは流れるのか 6 |
| 1.5.1 結晶中の電子の相互作用とバンド形成 6 |
| 1.5.2 フェルミ準位 9 |
| 1.5.3 イオン結品のバンド構造 11 |
| 1.5.4 共有結晶のバンド構造 11 |
| 1.5.5 金属結晶のバンド構造 12 |
| 1.5.6 不純物半導体 12 |
| 1.6 p/n接合ダイオード 14 |
| 1.7 遷移金属酸化物の導電性 15 |
| 1.7.1 原子価制御 15 |
| 1.7.2 遷移金属イオンの価数と導電性 16 |
| 1.7.3 遷移金属酸化物のバンド構造と電気導電性 17 |
| 1.8 イオン伝導体 19 |
| 1.8.1 イオンはどのようにして流れるのか 19 |
| 1.8.2 格子欠陥とイオン伝導 20 |
| 1.8.3 イオン伝導を起こしやすい構造 21 |
| 1.8.4 材料への応用 21 |
| 1.9 その他の伝導 24 |
| 1.10 導電性高分子 26 |
| 第2章 固体の誘電性と磁性 |
| 2.1 セラミックスの誘電性 28 |
| 2.1.1 誘電性の起源 28 |
| 2.1.2 誘電率の定義 29 |
| 2.1.3 誘電体の種類 31 |
| 2.1.4 コンデンサー材料としての誘電体セラミックス 37 |
| 2.2 セラミックスの圧電性 41 |
| 2.2.1 圧電性とは 4ri |
| 2.2.2 圧電性セラミックス材料 44 |
| 2.2.3 機械エネルギーと電気エネルギーの相互変換素子 46 |
| 2.3 セラミックスの焦電性 48 |
| 2.3.1 焦電性とは 48 |
| 2.3.2 焦電性セラミックス材料 50 |
| 2.3.3 焦電体赤外線センサ 51 |
| 2.4 セラミックスの磁性 51 |
| 2.4.1 磁性の根源 52 |
| 2.4.2 反磁性と常磁性 53 |
| 2.4.3 強磁性,反強磁性,フェリ磁性 54 |
| 2.4.4 セラミックス磁性材料 56 |
| 2.4.5 フェライト系磁性材料の応用 59 |
| 第3章 光と固体の相互作用 |
| 3.1 固体の光吸収 62 |
| 3.1.1 金属の色 62 |
| 3.1.2 半導体の光吸収 63 |
| 3.1.3 励起子吸収 65 |
| 3.1.4 絶縁体の光吸収 65 |
| 3.1.5 ハロゲン化アルカリ結晶の色中心 68 |
| 3.1.6 ルビーの色 69 |
| 3.2 固体における光の透過 72 |
| 3.2.1 光の透過―なぜガラス(酸化物ガラス)は透明か 72 |
| 3.2.2 半導体ガラス 73 |
| 3.2.3 ガラスの着色 74 |
| 3.2.4 反射と屈折 75 |
| 3.2.5 透明性と光ファイバー 77 |
| 3.2.6 透光性セラミックス 78 |
| 3.3 ルミネッセンス 78 |
| 3.3.1 発光機構 79 |
| 3.3.2 蛍光体 80 |
| 3.3.3 増感作用 83 |
| 3.4 レーザ 83 |
| 3.4.1 誘導放出 84 |
| 3.4.2 反転分布 84 |
| 3.4.3 代表的なレーザ材料 85 |
| 3.5 半導体レーザ 87 |
| 3.6 有機エレクトロルミネスセンス材料 89 |
| 3.6.1 有機ELの発光原理 90 |
| 3.7 フォトクロミズム 91 |
| 第4章 高温構造材料としてのセラミックス |
| 4.1 高温構造材料に必要な機能 94 |
| 4.1.1 化学結合と耐熱性 94 |
| 4.1.2 セラミックスの機械的強度 95 |
| 4.1.3 熱伝導度 98 |
| 4.2 代表的なセラミックス材料 100 |
| 4.2.1 酸化物セラミックスの特徴 100 |
| (A) アルミナセラミックス 102 |
| (B) ムライトセラミックス 103 |
| (C) 部分安定化ジルコニア 104 |
| 4.2.2 非酸化物セラミックスの特徴 105 |
| (A) 窒化ケイ素セラミックス 105 |
| (B) サイアロン系セラミックス 108 |
| (C) 炭化ケイ素セラミックス 109 |
| (D) 窒化アルミニウムセラミックス 112 |
| 4.3 複合材料 113 |
| 4.3.1 粒子分散型複合材料 113 |
| 4.3.2 繊維架橋型複合材料 116 |
| 4.3.3 傾斜機能材料 119 |
| 第5章 新 素 材 |
| 5.1 超伝導とリニアモーターカー 122 |
| 5.1.1 リニアモーターカー 122 |
| 5.2 燃料電池 124 |
| 5.2.1 リン酸水溶液電解質型燃料電池 124 |
| 5.2.2 固体酸化物電解質型燃料電池 125 |
| 5.3 半導体においセンサ 125 |
| 5.4 圧電モーター 127 |
| 5.5 アモルファス合金 130 |
| 5.6 割れないガラス 133 |
| 5.7 セラミックエンジン 134 |
| 5.8 形状記憶合金 136 |
| 5.9 水素吸蔵合金 138 |
| 付 録 141 |
| 参考文献 147 |
| 索 引 149 |
