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目次

1.量子力学の基礎

  1.1 相補性原理とド・ブロイ波長

  1.2 対応原理

  1.3 シュレディンガー方程式

  1.4 時間に依存しないシュレディンガー方程式

  1.5 波動関数の物理的意味(ボルン解釈)

  1.6 固有値の物理的意味

  1.7 エルミート演算子

  1.8 交換関係

  1.9 不確定性原理

2.古典統計力学

  2.1 物理量(長さ,速さ)の大きさが変化すると物理法則も変わる

  2.2 粒子数が変わるとなにが起こるか

  2.3 マクスウェル・ボルツマン分布

  2.4 マクスウェルの速度分布

3.量子統計力学

  3.1 フェルミ・ディラック分布とボーズ・アインシュタイン分布

  3.2 フェルミ・ディラック分布関数の性質

  3.3 ボルツマン近似

4.固体の自由電子モデル

  4.1 固体中の電子と自由電子モデル

  4.2 熱平衡状態の電子密度

  4.3 波数空間(k空間)のフェルミ・ディラック分布関数

  4.4 エネルギー状態密度

  4.5 非縮退半導体の電子密度

  4.6 金属の電子密度(T=0K近似)

  4.7 電子比熱

5.格子振動

  5.1 1次元の格子振動と振動モード

  5.2 音響モードと光学モード

  5.3 実際の結晶における3次元格子振動

  5.4 電子と格子振動の相互作用

  5.5 格子振動の量子化とフォノン

6.固体中の電子の伝導機構

  6.1 ボルツマン方程式

  6.2 ドリフト電流と拡散電流

  6.3 移動度の温度依存性

  6.4 高電界輸送効果

7.量子力学的サイズ効果

  7.1 エネルギーの量子化

  7.2 トンネル効果

  7.3 トランスファーマトリックス(転送行列)法

8.バンド理論

  8.1 周期構造とブロッホの定理

  8.2 クローニッヒ・ペニーモデル

  8.3 平面波展開法

  8.4 経験的擬ポテンシャル法

  8.5 伝導帯最下端のバンド構造と有効質量近似

9.ナノ構造の電子物理

  9.1 ナノ構造の電子密度

  9.2 ナノ構造の電流密度

10.ナノMOSトランジスタ

  10.1 ムーアの法則

  10.2 MOSFETの基本動作

  10.3 Dennardスケーリング(比例縮小則)

  10.4 微細化に伴い出現するさまざまな物理現象

  10.5 テクノロジーブースター

  10.6 新原理・新概念トランジスタ

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