固態物理(二)
Solid State Physics (II)
| 節 | 週二 |
|---|---|
2 09:00–09:50 | 固態物理(二) EE112 3 節連堂 |
3 10:10–11:00 | |
4 11:10–12:00 |
* 根據陽明交大上課時間表所列
【課程概述】 如果說「固態物理(一)」是帶領我們認識固體材料的「骨架」(晶體結構與能帶),那麼「固態物理(二)」就是帶我們探索這些材料所展現出的「各種超能力」與豐富個性。 本課程為固態物理的進階介紹,但將以淺顯易懂、著重物理直覺的方式進行。我們將深入了解材料的磁性來源(為何有些材料能成為磁鐵,有些則否?),並探討探討固體如何與光產生交互作用(介電性質與光學過程),最後探討表面與奈米結構的物理現象和固體的缺陷特性。這是一趟從微觀量子世界走向宏觀材料應用的探索之旅。 【課程目標】 建立物理直覺: 以直觀的圖像取代繁瑣的數學,幫助學生理解超導現象、磁性物理與介電性質的核心物理機制。 連結理論與現實: 將課本中的經典理論與現代科技(如半導體元件、磁性記憶體、光電材料)建立連結,讓學生明白「這些知識能用在哪裡」。 培養進階閱讀能力: 透過這門課的引導,讓學生未來在面對固態物理、材料科學或半導體領域的進階文獻時,不再對專有名詞感到陌生與畏懼。
為了能在本課程中獲得最佳的學習效果,建議學生具備以下基礎: 先修科目: 固態物理(一)(或同等之材料物理、近代物理入門課程)。 先備知識: 了解基本的晶體結構與倒晶格(Reciprocal Lattice)概念。 對聲子(Phonons)、晶格振動與能帶理論(Energy Bands)有初步認識。 具備基礎的微積分與普物電磁學概念即可,本課程將著重於物理圖像的理解,而非艱澀的數學推導。
出席 (20%) 作業 (30%) 期中考 (30%) 期末考 (20%)
| 週次 | 主題 |
|---|---|
| 第 1 週 | 課程介紹 |
| 第 2 週 | 鐵磁性和反鐵磁性 |
| 第 3 週 | 磁共振 |
| 第 4 週 | 電漿子、電磁偏極子與極化子 |
| 第 5 週 | 光學過程與激子 |
| 第 6 週 | 期中考 |
| 第 7 週 | 介電性與鐵電性 |
| 第 8 週 | 表面與界面物理學 |
| 第 9 週 | 奈米結構(1) |
| 第 10 週 | 奈米結構(2) |
| 第 11 週 | 期中考 |
| 第 12 週 | 非晶態固體 |
| 第 13 週 | 點缺陷 |
| 第 14 週 | 差排 |
| 第 15 週 | 合金 |
| 第 16 週 | 期末考 |
指定教科書: 《固態物理學導論》(Introduction to Solid State Physics 8/e) 原著: Charles Kittel 出版社:高立圖書 譯者: 洪連輝、劉立基、魏榮君 (註:本書為固態物理領域最經典的入門教材,本學期將主要聚焦於原文書後半段之章節。)