カテゴリー: 固体物性

ミラー指数の面と逆格子ベクトルなどの幾何学。これはほとんどベクトルの問題であるため、説明するための図が多くなっている。前提知識ミラー指数以下の3点を通る平面をとする。　三次元空 …

　３次元の自由電子の状態密度は、に比例する。【参考】自由電子のフェルミ球、３次元の状態密度　自由電子でない場合の一般的な場合、３次元の状態密度はである。は番目のバンドを表す。係数の …

　金属中の電流密度は電子密度、電荷、電子の速度によって与えることができる。ここでは以下の式を導出する。さらに電気伝導度、オームの法則について簡単にまとめる。ポイント 1. 何が電流の …

　電流の流れている針金に電流に垂直な磁場をかければローレンツ力を受けることはよく知られている。ホール効果は針金中を運動する電子のレベルでのローレンツ力が重要な鍵になる。ここではそのホール効果の基礎を簡単にまとめよう。 1 …

　低温で、固体中の格子比熱はの振る舞いをすることがわかっているが、どうも実測値からずれてしまう。その理由は、低温においてはの振る舞いをする電子の比熱が重要であったからだ。ここではその電子比熱の式を自由電子の状態密 …

　１次元(1D)、２次元(2D)、３次元(3D)の状態密度を下にまとめる。ここでは、以下の状態密度をすべて同じ考え方で求める方法を紹介する。３次元の計算に慣れている人は２章から。全くわからない場合は１章から。状態密度ま …

　逆格子空間でのは積分で置き換えた方が解析的に計算しやすいときがある。よく見る下の置き換えを証明して、わかりやすく説明する。和を積分で置き換える 1. 適用条件　和を積分に置き換えて良い …

　固体物理で非常に重要なブリルアンゾーン(Brillouin zone)の項目である。3次元のブリルアンゾーンを考える前に、2次元で考えておくと理解しやすい。簡単な定義と体積の求め方を2次元について説明する。 1. ブリ …

　励起子（エキシトン；Exciton）は大きく分けてWannier励起子（ワニエ型）とFrenkel励起子（フレンケル型）の２種類ある。Wannier励起子は固体物理（特に無機物の半導体）において重要な励起状態である。一 …

　固体物理においては結晶を扱う。したがって、結晶格子は周期的に並んでいるという理想的な状態を考える。実際の結晶では有限的で表面があるために、なんとか表面を考えないようにしたい。こうして考え出されたのが、周期境界条件である …