国立大学法人 東京工業大学

講義の概要とねらい

前半では、材料の誘電性について理解し、誘電材料がどのように電子デバイスにおいて活用されているかを学ぶ。誘電性を巨視的に記述するための基本的変数の概念と定義からスタートし、誘電性を理解する上で最も重要な変数である誘電分極について微視的な発現機構を説明する。さらに、圧電体、焦電体、強誘電体に関する材料科学と応用について紹介する。
後半では、材料の磁性の起源について理解し、磁性材料がどのように電子デバイスにおいて活用されているかについて学ぶ。磁気モーメントの起源を電磁気学と量子力学の基礎から理解し、さらに磁気モーメント間の相互作用、結晶中での磁気モーメントの振る舞い等について記述する方法を修得する。また、磁気異方性、磁化過程、磁区構造、磁気共鳴等の磁気現象を記述する方法を修得することで、磁性材料を電子デバイスにおいて活用するための手法を養う。

到達目標

本講義を履修することによって，誘電体・磁性体の基礎と応用を理解することを目的とします。

キーワード

誘電体, 分極, 誘電緩和, 複素誘電率, 強誘電性, 圧電性,
磁性体, 角運動量, キュリーワイス則, 磁気異方性, 磁化過程, 磁区構造, 磁気共鳴

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

授業の進め方

適宜、講義に関連する演習問題等に取り組みながら理解を深められるように授業を進める。

授業計画・課題

授業時間外学修（予習・復習等）

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね30分を目安に行うこと。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

キッテル 「固体物理学入門 第8版〈下〉」丸善出版、太田恵造著「磁気工学の基礎」共立出版、近角聰信著「強磁性体の物理」裳華房

成績評価の基準及び方法

1) 期末テストで成績を評価する。
2) 授業内容の理解度を加味する可能性ある。

関連する科目

• MAT.A203 ： 材料量子力学
• MAT.C202 ： 結晶とフォノン
• MAT.C203 ： 統計力学（C）
• MAT.C302 ： 分光学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

「固体物性I（概論・半導体）」、「電磁気学基礎」、「結晶とフォノン」を履修していること，または同等の知識があること。