| 1.固体の概念 |
| 1.1 固体内原子の結合 2 |
| 1.1.1 ファン・デル・ワールス力による結合 2 |
| 1.1.2 イオン結合 4 |
| 1.1.3 共有結合 5 |
| 1.1.4 金属結合 6 |
| 1.1.5 水素結合 6 |
| 1.1.6 混在する場合 7 |
| 1.1.7 結合と固体の特徴 8 |
| 1.2 固体内原子の配列 9 |
| 1.2.1 基本事項 9 |
| 1.2.2 点群,ブラベ格子および空間群 11 |
| 1.2.3 結晶内の面と方向 13 |
| 1.2.4 代表的な結晶構造 14 |
| 1.3 原子の周期配列による回折現象 18 |
| 1.3.1 回折現象 18 |
| 1.3.2 ブラッグの回折則 19 |
| 1.3.3 逆格子とブリルアン帯域 19 |
| 1.4 原子の振動 21 |
| 1.4.1 単一原子格子の振動姿態 22 |
| 1.4.2 2原子格子の振動姿態 24 |
| 1.4.3 格子振動の粒子性とその他 27 |
| 演習問題 27 |
| 2. 固体の量子力学基礎 |
| 2.1 量子概念の導入 29 |
| 2.2 粒子性と波動性 30 |
| 2.3 自由空間に対するシュレディンガー方程式 31 |
| 2.4 シュレディンガー方程式 34 |
| 2.5 不確定性原理 35 |
| 2.6 電位障壁内トンネル現象 36 |
| 2.7 電位井戸内の粒子 39 |
| 2.8 球対称電位中の粒子 41 |
| 2.9 パウリの排他律 45 |
| 2.10 対応原理と演算子表示 48 |
| 2.11 角運動量とスピン 50 |
| 2.12 摂動法 53 |
| 演習問題 55 |
| 3. 固体内電子 |
| 3.1 電子の取り扱い 56 |
| 3.2 結晶固体内周期電位とエネルギー帯構造 58 |
| 3.3 有効質量と正孔 61 |
| 3.4 金属,半導体,絶縁体 64 |
| 3.5 熱平衡時の分布関数 67 |
| 3.5.1 マクスウェル・ボルツマン分布 70 |
| 3.5.2 ボース・アインシュタイン分布 72 |
| 3.5.3 フェルミ・ディラック分布 73 |
| 3.6 ボルツマン輸送方程式 74 |
| 3.7 連続と運動量の式 75 |
| 演習問題 78 |
| 4. 固体における電子現象〔I〕 主として半導体 |
| 4.1 真性半導体と不純物半導体 79 |
| 4.2 真性半導体のキャリア数とフェルミ準位 82 |
| 4.3 不純物半導体のキャリア数とフェルミ単位 85 |
| 4.4 各種移動度と異方性有効質量 87 |
| 4.5 過剰少数キャリアによる電気伝導 93 |
| 4.6 キャリア速度の高電界効果 94 |
| 4.7 電子雪崩降伏とツェナー効果 95 |
| 4.8 半導体表面 98 |
| 4.9 金属・半導体接触 101 |
| 4.10 p型・n型半導体接合 105 |
| 演習問題 109 |
| 5.固体における電子現象〔II〕 主としてその他の固体 |
| 5.1 金属の電子伝導 111 |
| 5.2 半金属の電子伝導 113 |
| 5.3 無定形質の電子伝導 114 |
| 5.4 超伝導体の電子物性 116 |
| 5.4.1 超伝導 116 |
| 5.4.2 超伝導状態における電子と完全導電性 117 |
| 5.4.3 トンネル現象 119 |
| 演習問題 121 |
| 6. 固体の磁電,熱電および光電物性 |
| 6.1 磁電物性 122 |
| 6.1.1 ホール効果 122 |
| 6.1.2 磁気抵抗効果 125 |
| 6.2 熱電物性 126 |
| 6.2.1 ゼーベック効果 126 |
| 6.2.2 ペルティエ効果 127 |
| 6.3 光電物性 128 |
| 6.3.1 光吸収 129 |
| 6.3.2 光導電効果 131 |
| 6.3.3 光起電力効果 133 |
| 6.3.4 電界ルミネセンス 136 |
| 演習問題 140 |
| 7.固体の誘電的性質 |
| 7.1 誘電分極と電気双極子 141 |
| 7.2 誘電分極の種類と分極率 143 |
| 7.2.1 誘電分極の種類 143 |
| 7.2.2 分極率 144 |
| 7.3 誘電体の内部電界と局所電界 146 |
| 7.4 分極率と誘電定数 147 |
| 7.5 誘電定数の周波数変化 149 |
| 7.6 誘電分域と強誘電体 151 |
| 7.6.1 誘電分域 151 |
| 7.6.2 強誘電体 151 |
| 7.7 圧電効果と電気光学効果 153 |
| 演習問題 156 |
| 8.固体の磁気的性質 |
| 8.1 磁性と磁気双極子 157 |
| 8.2 磁気双極子の種類 159 |
| 8.3 原子の磁気モーメント 163 |
| 8.4 反磁性と常磁性 165 |
| 8.4.1 反磁性 165 |
| 8.4.2 常磁性 165 |
| 8.5 強磁性と磁区 166 |
| 8.6 反強磁性とフェリ磁性 171 |
| 8.6.1 反強磁性 171 |
| 8.6.2 フェリ磁性 172 |
| 8.7 磁気に関するその他の諸現象 173 |
| 演習問題 175 |
| 9.固体デバイス〔I〕 主として半導体 |
| 9.1 固体デバイスとは 176 |
| 9.2 パイポーラ・トランジスタ 178 |
| 9.2.1 接合型トランジスタ内の電流 179 |
| 9.2.2 トランジスタの増幅機構 181 |
| 9.2.3 トランジスタの電流増幅 182 |
| 9.3 電界効果トランジスタ 184 |
| 9.3.1 接合型電界効果トランジスタ 184 |
| 9.3.2 モス・トランジスタ 185 |
| 9.4 pnpnダイオード 187 |
| 9.4.1 スイッチング動作 188 |
| 9.4.2 サイリスタ 189 |
| 9.5 集積回路 189 |
| 9.6 電荷転送デバイス 194 |
| 演習問題 196 |
| 10.固体デバイス〔II〕 主としてその他の固体 |
| 10.1 表面超音波デバイス 197 |
| 10.2 磁気コア・メモリ 200 |
| 10.3 磁気バブル・デバイス 201 |
| 演習問題 205 |
| 付録 1.元素の(長周期型)周期表 206 |
| 2.主な物理定数 208 |
| 文献 209 |
| 演習問題解答 211 |
| 索引 219 |
| 1.固体の概念 |
| 1.1 固体内原子の結合 2 |
| 1.1.1 ファン・デル・ワールス力による結合 2 |
| 1.1.2 イオン結合 4 |
| 1.1.3 共有結合 5 |
| 1.1.4 金属結合 6 |
