物理システム工学科３年次 「物性工学概論」 第１回講義2003.4.8 火曜１限６７番教室 量子機能工学分野 佐藤勝昭 第１回 2003.4.8 Introduction • • • • • • この科目で何を学ぶか。 元素の周期表と分類 材料の用途：構造材料と機能材料 化学的分類：無機材料(金属、非金属）、有機材料 電気的分類：超伝導体、金属、半導体、絶縁物 光学的分類：透明材料、複屈折材料、非線形光学 材料、高反射率材料、蛍光材料 • 原子分子配列による分類：結晶、非晶質、準結晶、 液晶 元素の周期表 第２回 2003.4.15 第２章 金属と光[1]; 2.1金属とは何か • • • • • • 金属に分類される物質にどんなものがあるか。 Ia族 Li, K, Na, Rb, Cs, IIa族 Be, Mg, Sr, Ba Ib族 Cu, Ag, Au (貴金属), IIb族 Zn, Cd, Hg IIIb族 Al, Ga, In, Tl, IV族 Pb 半金属・半導体 IIIb: B, IV: C, Si, Ge, Sn, V: P, As, Sb, Bi, At 遷移金属 – 3d遷移金属：Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni – 4d遷移金属:Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Rh, Pd – 5d遷移金属:La, Hf, Ta, W, Re, Os, Ir, Pt • 希土類: – 4f:Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu – 5f:Th,Pa,U,Np,Pu,Am,Cm,Bk,Cf,Es,Fm,Md,No,Lr 第３回 2003.4.22 第２章 金属と光[2]; 2.2金はなぜ金ぴかか：金属の色 • 岩波の理化学辞典によると、金属とは「金属光沢を持ち、 電気と熱をよく導き、固体状態では展性・延性に富む物 質」と定義されている。 silver gold copper 人間の眼と金属の色 ３刺激値 金銀銅の分光反射率 第４回 2003.5.6 第３章 半導体と光[1] 3.1 半導体の色, 3.2シリコンの金属光沢 第５回 2003.5.13 第３章 半導体と光 [2] 3.3 光る半導体, 3.4半導体レーザ 第6回 2003.5.20 第３章 半導体と光 [3] 3.5太陽電池のしくみ 第７回 2003.5.27 ミニテスト： 金属、半導体の光学的性質 第8回 2003.6.3 第４章 光エレクトロニク ス材料[1]：4.1 光ファイバー通信 • 光ファイバー通信はどの ように行われているか調 べてみよう。 第9回 2003.6.10 第４章 光エレクトロニ クス材料[2]： 4.2 光ディスク、光メモリ • さまざまな光メモリを調べ よう。 第10回 2003.6.17 第４章 光エレクトロ ニクス材料[2]：4.3自発光ディスプレイ • さまざまなディスプレイを 調べよう。 第11回 2003.6.24 第４章 光エレクトロ ニクス材料[3]：液晶ディスプレイのしくみ • 液晶ディスプレイの原理 を調べておこう。 第12回 2003.7.1 第5章 磁性体と光 [１]：5.0 磁性入門：ハードディスク • 磁性体とは何か。調べて おこう。 残留磁化 飽和磁化 保磁力 初磁化曲線 初磁化状態 マイナーループ 第13回 2003.7.8 第5章 磁性体と光 [２]：5.1 ファラデー効果 • ファラデー効果の原理を 調べておこう。 偏光子 ファラデー回転 試料 青色LED 差動検出器 磁界 電源 電源 楕円偏光 孔あき電磁石 直線偏光 テスター A V 図２ ファラデー効果の測定系配置図 図8. ファラデー効果 第13回 2003.7.8 第5章 磁性体と光 [２’]：5.2 MOとMD • MOの原理を調べよう Bias field coil Recorded marks Track pitch Focusing lens MO film Rotation of polarization Beam splitter lens PBS (polarizing beam splitter) mirror Laser diode Half wave-plate Photo-detector 光アシストハードディスク 青紫色 レーザ 記録用 光ヘッド (SIL) 再生用 磁気ヘッド 60Gbit/in2を達成 TbFeCo disk H. Saga et al. Digest MORIS/APDSC2000, TuE-05, p.92. 第14回 2003.7.15 第５章 磁性体と光 [３]：5.3 光アイソレータ • 光アイソレータの原理を 調べておこう。 第14回 2003.7.15 第５章 磁性体と光 [３’]：5.4 宝石の色 • 宝石の色は不純物の色 第15回 2003.7.29 期末テスト： 光エレクトロニクス、磁気と光
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