
講義
専門科目の内容について一部を示します。
初学者にとっては馴染みが薄く、敷居がとても高く感じられるかもしれません。
しかし量子化学や固体化学の領域では、基本的な事項ばかりです。
安易な省略をせずに、丁寧な論理の展開に基いて、ゆっくりと詳細に解説していきます。
更には、多彩で魅惑的な性質をもつ話題の物質を紹介します。
受講生には、より本質的な理解と修得を期待します。
T 電子運動
(量子論による表現)
・ エネルギー保存則
・
波動方程式の導出
(古典論)
・ 定常波の波動方程式
(古典論)
・ ド・ブロイの式の波動方程式への導入
・ 時間に依存しないシュレーディンガー方程式
・
演算子・固有値・固有関数
・ 波動関数ψの満たすべき条件
・ 推測される波動関数のかたち
・
一次元井戸型ポテンシャル中の電子
・ ポテンシャル障壁による減衰
・ トンネル効果
・ ブロッホの定理
・
周期ポテンシャル中の波動関数
・ クローニッヒ・ペニーモデル
・ δ関数型クローニッヒ・ペニーモデル
・ バンド構造
U 電子軌道
(中心力ポテンシャル中での運動)
・ 等速円運動の運動エネルギーと位置エネルギー
・ ボーアの原子モデル
・ 角運動量演算子
・ シュレーディンガー方程式の極座標表示
・ 水素原子における電子のハミルトニアン
・
水素原子におけるシュレーディンガー方程式
・ 水素原子における波動関数とは
・ 変数分離された動径分布関数と球面調和関数
・ 球面調和関数におけるΦ関数を解く
・ 角運動量演算子とその交換関係
(同時固有関数)
・ 球面調和関数におけるΘ関数を解く
・ ルジャンドル陪微分方程式の解法の活用
・ 電子軌道の角度部分を表す波動関数
Y(θ,φ)
・ 球面調和関数が表す電子軌道 (p, d, f軌道)
・ 動径分布関数R(r)を解く
・ 冪級数法による動径関数の同定。エネルギーの算出
・
ラゲールの陪微分方程式の解法の活用
・ 動径分布関数が表す電子軌道 (s軌道)
・ 水素原子における厳密な波動関数
ψ(r,θ,φ)
・ 水素原子の波動関数が表す電子軌道 (s, p, d, f軌道)
V 電子相関
(電荷・軌道・スピンの交差相関)
・ 結晶場による3d軌道分裂
・ ハバードモデル
・
モット絶縁体とモット転移
・ 3d-2p混成による電荷移動型モット絶縁体
・
ペロブスカイト酸化物にみる強相関電子系とは
・ eg
伝導電子
・ t2g
局在スピン電子
・
フント結合によるeg
電子のスピン整列
・ 協力的Jahn-Teller効果によるeg
軌道整列
・ 局在スピン電子による超交換相互作用
・ Goodenough-Kanamori則
・ 反強磁性と強磁性の発現
・
Aサイト秩序型ペロブスカイト酸化物
・ 伝導電子による二重交換相互作用
・ フィリング制御による多様な電荷-軌道-スピン相互作用
・ eg
電子の軌道自由度
・ 擬スピン表示による様々なeg
軌道秩序
・
電荷-軌道-スピン結合による多彩な相転移 (CE型,A型,C型)
・
反強磁性絶縁相,強磁性金属相,電荷整列相の発現
・
負の磁気抵抗効果 (GMR, CMR)
物質の性質を追いかけていくと、電子の振る舞いに出会います。
電子構造と呼ばれており、様々な性質の起源がとても納得できます。
その多彩な性質と電子との関係は、知れば知るほど面白く、その世界に吸い込まれていきます。
もしもあなたが、尽きることのないこの興味に触れることができたのならば、
それは、重くて大きい格式ある学問の扉を、自分の力で開けたのです。
その向こうで待っています。