- 担当教員
- 村上 陽一
- 使用教室
- 月5-6(I123)
- 単位数
- 講義：1 演習：0 実験：0
- 講義コード
- 40172
- シラバス更新日
- 2012年9月25日
- 講義資料更新日
- 2012年9月25日
- 学期
- 後期
講義概要
エネルギー変換や微細加工等に取り組む機械工学分野において，物性がサイズに依存するナノ材料を含む様々な固体材料が研究開発の場面で重要な役割を担っている．本講義ではそれらの材料を扱う上で理解が望まれる光物性について具体例を交えつつ講義する．
In the field of mechanical engineering that works on energy conversions and micro processing, various solid materials, including nanomaterials whose properties are dependent on the sizes, are playing important roles in R&D stages. The optical properties that are desired to be understood are lectured along with specific examples.
講義の目的
エネルギー変換や微細加工等に取り組む機械工学分野において，物性がサイズに依存するナノ材料を含む様々な固体材料が研究開発の場面で重要な役割を担っている．本講義ではそれらの材料を扱う上で理解が望まれる光物性について具体例を交えつつ講義する．
In the field of mechanical engineering that works on energy conversions and micro processing, various solid materials, including nanomaterials whose properties are dependent on the sizes, are playing important roles in R&D stages. The optical properties that are desired to be understood are lectured along with specific examples.
講義計画
Chapter 1. 導入と基礎
1.1 光および光計測の特徴
1.2 光学過程と光学定数の基礎
1.3 分極
1.4 誘電体の誘電応答
1.5 双極子振動モデル
Chapter 2. 金属における光学過程
2.1 金属について：自由電子気体
2.2 古典モデル
2.3 プラズマ振動・プラズモン
2.4 金属ナノ材料
2.5 バンド理論
2.6 バンド間遷移吸収
Chapter 3. 半導体における光学過程
3.1 半導体について：バンド間遷移
3.2 フェルミ黄金則・状態密度・有効質量
3.3 太陽電池
3.4 光検出器
3.5 量子閉じ込め効果・半導体ナノ材料
Chapter 4. 励起子による光学過程
4.1 励起子とは
4.2 励起子の分類
4.3 励起子ボーアモデル
4.4 低次元材料における励起子
Chapter 5. 光計測法
5.1 光吸収分光
5.2 蛍光分光
5.3 ラマン散乱分光
5.4 時間分解分光
Chapter 1. Introduction and Bases
1.1 Advantages of optical measurements, Properties of light
1.2 Bases of optical processes and optical constants
1.3 Polarizations
1.4 Dielectric responses
1.5 Dipolar oscillation models
Chapter 2. Optical Processes in Metals
2.1 About metals: Free electron gas
2.2 Classical model
2.3 Plasma oscillations, Plasmon
2.4 Metallic nanomaterials
2.5 Band theory
2.6 Optical absorptions by interband transition
Chapter 3. Optical Processes in Semiconductors
3.1 About semiconductors, Interband transitions
3.2 Fermi Golden Rule, Density of states, Effective masses
3.3 Solar cells
3.4 Photo detectors
3.5 Quantum confinements, Semiconductor nanomaterials
Chapter 4. Optical Processes by Excitons
4.1 About excitons
4.2 Classification of excitons
4.3 Exciton Bohr model
4.4 Excitons in low dimensional materials
Chapter 5. Optical Measurements
5.1 Optical absorption spectroscopy
5.2 Fluorescence spectroscopy
5.3 Raman scattering spectroscopy
5.4 Time-resolved spectroscopy
教科書・参考書等
参考書として例えば以下を推薦：
Following books are suggested as the references:
M. Fox, Optical Properties of Solids, Oxford University Press
N. Ashcroft and N. Mermin, Solid State Physics, Harcourt
関連科目・履修の条件等
特になし．
None.
成績評価
レポートによる．
Based on a report.
担当教員の一言
本講義は受講者の構成に応じ英語または日本語で行う．
This lecture is to be held either in English or Japanese depending on the audience.
連絡先（メール、電話番号）
murakami.y.af＠m.titech.ac.jp
