♠ 電子回路
♠ 量子力学T
♠ 光・量子エレクトロニクス
♠ 物理学概論T
♠ エレクトロニクス概論
♠ 物理学輪講T
♠ 物理数学U
♠ 構造物性科学特論V
♠ 応用物理学実験T・U(半導体レーザ)
♠ 物理学基礎実験T
【授業概要】
ＩＴ社会においてＬＳＩを始めとする電子デバイスの役割は大きい。
近年ＳＯＣ(Systems On Chip)、システムＬＳＩなどが、重要視されてきている。
その基盤には電子回路技術があり、それを習得することはそれらの開発にとって重要である。
本授業では電子回路の基礎から電子回路さらにそれらを用いたシステムについて取り扱う。
【授業計画】
１．電気回路と電子回路
２．能動素子と受動素子
３．デジタル回路とアナログ回路
４．増幅回路
５．システム
【評価方法】
期末試験
出席状況とレポート課題
【テキスト】
授業開始のときに指示
【授業概要】
量子エレクトロニクスは、原子・分子などによる電磁波の増幅、
発振およびその応用など、特に量子力学的取り扱いが重要なエレクトロニクスの分野で、
1960年のレーザの発明以来、急速に発展してきている。
本講義ではまずレーザ物理の基礎について述べ、
次にレーザ発振のしくみおよびレーザから得られるコヒーレント光の利用に際して
必要な知識について述べる。
さらに光変調や光電効果などの光の制御、光の検出に関する基礎と微小光学系や導波光学系などの光波回路、
さらに計測・医学・エネルギー・光通信などへのレーザの応用について講義する。
【授業計画】
１．光・量子エレクトロニクスとは
２．量子力学とスペクトルの基礎
３．光の放出と吸収
４．レーザの原理
５．光波の伝送・導波
６．光の検出
７．光波回路
８．レーザの応用
【評価方法】
主に期末試験の成績によるが、出席状況、学期中のレポートも考慮する。
【テキスト】
末田正「光エレクトロニクス入門」（丸善）
【その他】
参考書：藤岡知夫・小原実・斉藤英明
「光・量子エレクトロニクス」（コロナ社）
神保孝志「光エレクトロニクス」（オーム社）
【授業概要】
量子力学は20世紀初頭に誕生した比較的新しい物理学の分野であるが、
相対論と並んで、現代物理学の基礎となっている重要な科目である。
新しい自然科学的世界観の基礎として重要であるばかりでなく、
電子工学、光エレクトロニクス、情報技術などの現代科学技術の基礎ともなっている。
その発展の歴史をたどり、主要な概念がどのような背景で作られたかを理解し、
量子力学の基本的内容を理解することに重点を置いて講義する。
【授業計画】
１．古典論から量子論へ
２．シュレディンガー方程式
３．１次元問題１：束縛状態
４．１次元問題２：反射と透過
５．中心ポテンシャルの中の電子
６．物理量と期待値
１つのテーマ（１章）をほぼ３回のペースで進め、講義を行う。
【評価方法】
期末テストの成績を主とし、出席状況、随時に行うレポートの結果を従とする。
【テキスト】
原 康夫 著「量子力学」 （岩波書店）
【その他】
量子力学Uを履修すること
【授業概要】
物理学は、自然界の多様な構造や現象の中に潜む法則性を追い求め、論理的に一貫した世界観、
物質観を構築する学問である。対象となる世界は、ものの動きにはじまり、音、熱、光、電気、磁気から原子、分子、素粒子
や宇宙まで幅広い。自然哲学や数学、多くの自然科学（化学、生物、地学など）とも有機的に関連をもっている。
数学が物理学の言葉である。仮説を立て、実験や観測によってそれを実証することで、より高度な法則や原理の体系がつくられていく。
このような物理学の基本の考え方を、身近な現象からはじめて学んでいく。
【授業計画】
１．物理学とは
物理学発展の道筋、物理学の学び方、物理量と単位、有効数字
２．力と運動
位置・速度・加速度、運動の法則、微分方程式、単振動
３．仕事ととエネルギー
保存力と位置エネルギー、エネルギー保存則
４．波動と光
波の重ね合わせと干渉、波の反射と屈折、弦の固有振動、音波、光の回折と干渉
【評価方法】
試験、レポートにより評価する。
【テキスト】
原 康夫 「物理学基礎」（学術図書出版）を教科書とする。
【その他】
高校で物理を履修していない学生にも理解できるように内容を考慮する。
物理学は、実験・観測をともなう自然科学である。したがって、「物理学基礎実験（物理学概論実験）」を同時に履修することが望ましい。
【授業概要】
近年のエレクトロニクスの分野では半導体などの固体素子が重要な役割を果たしている。
更に、日常生活で使用する電子機器の中にも、トランジスタや集積回路の電気素子から、
発光ダイオードや半導体レーザーなどの光素子を含む種々の半導体素子が利用されている。
これらの半導体デバイスの機能をより深く理解するためには
量子論を基礎にした半導体物性の知識が必要である。
本講義では、半導体を中心とする固体エレクトロニクスに関して、
半導体物性の基礎から半導体デバイスへの応用について講義する。
【授業計画】
１．固体の結晶構造とエネルギバンド構造
２．不純物ドーピングとキャリア濃度
３．電子と正孔の電気伝導機構
４．ｐ−ｎ接合
５．ダイオードの特性
６．トランジスタの特性
バイポーラトランジスタ・ＭＯＳＦＥＴ
７．集積回路
８．発光素子および受光素子
【評価方法】
学期中のレポートと試験。
【テキスト】
小長井 誠著 「半導体物性」 （培風館）
【その他】
固体物理学を履修しているのが望ましい。
【授業概要】
力学や電磁気学の基礎を履修した段階で、その復習、および物理学の他の分野に対する興味と理解を深めることを目的としている。
また物理学の用語・表現に慣れることで、英文文献の読解力を身につける。
【授業計画】
力学の復習から始め、担当者４人が交替で行う。具体的な範囲については掲示する。
【評価方法】
平常の学修状況に加え、試験、レポートによって評価する。
【テキスト】
Young & Freegman 著「University Physics」
【授業概要】
物理学では、対象を正確にまた論理的に記述するために、数式とくに方程式を用いることが多い。
一つの物理量に一つの記号を対応させ、それらの関係を数式や方程式で表現するのであるが、
それらの意味を理解していなければならないのと同時に、その扱い方や解き方の技術の面も重要である。
その点に重点を置いた講義になる。
【授業計画】
ベクトル、ベクトル演算、ベクトル微分方程式、線積分・面積分・体積分とそれらの間の関係定理。
複素関数の基本性質に関する定理。
【評価方法】
期末の定期試験の成績による。
【テキスト】
薩摩 順吉 基礎物理シリーズ10「物理の数学」 （岩波書店）
※大学院での講義科目を提供するものである。
【講義概要・授業計画】
教科書に沿って下記の順序で進める。
１．結晶構造
２．逆格子
３．結晶結合
４．フォノン
５．自由電子
６．エネルギバンド
７．半導体
８．フェルミ準位
９．光学過程
１０．誘電体
【評価方法】
レポート中心
【テキスト】
キッテル著 「固体物理学入門」上・下 （丸善）
【その他】
量子力学、エレクトロニクス概論を履修しておくことが望ましい。