目次

1.半導体中の電子

  1-1 電子の「舞台」

  1-2 格子・逆格子

  1-3 バンド電子

  1-4 真性半導体中のキャリア

  1-5 包絡関数

  1-6 不純物半導体

2.半導体のバンド構造

  2-1 半導体-量子構造の材料

  2-2 大域的バンド構造

  2-3 バンド端付近の構造

  2-4 グラフェン(C)

3.外部摂動に対する応答

  3-1 古典的電気伝導

  3-2 キャリアの散乱

4.量子構造を作る

  4-1 半導体量子構造の作製

  4-2 接合の一般的性質

  4-3 低次元電子系

5.量子ドット

  5-1 単電子効果

  5-2 量子ドットの電子状態と電気伝導

  5-3 2量子ドット系

6.量子細線

  6-1 1次元量子輸送現象

  6-2 散乱形式論

  6-3 グリーン関数と散乱形式論

  6-4 2重障壁構造

7.量子ドットと量子回路

  7-1 量子系の部品としての量子ドット

  7-2 量子ドットの形状効果

  7-3 量子エンタングルメントと多体効果

  7-4 量子回路の一般的性質

8.2次元電子系

  8-1 磁場中の2次元電子

  8-2 2次元超格子

  8-3 整数量子ホール効果

  8-4 分数量子ホール効果

9.半導体-超伝導接合系

  9-1 超伝導

  9-2 超伝導-常伝導接合

  9-3 超伝導-常伝導-超伝導構造

10.半導体スピン物性

  10-1 スピン物性の基礎事項

  10-2 スピン輸送現象

  10-3 スピン注入と緩和

  10-4 スピンホール効果とトポロジカル絶縁体

  10-5 スピン情報処理

A.付録

  A-1 エネルギーバンドの群論的扱い

  A-2 ゲージ変換と波動関数

  A-3 フェルミの黄金則近似

  A-4 半導体キャリアの湯川型ポテンシャル散乱

  A-5 4バンドk・p行列要素

  A-6 2次元調和振動子ポテンシャル問題

  A-7 線形鎖モデルによる界面行列の計算例

  A-8 α行列の計算

  A-9 クラマース-クローニッヒの関係

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