교과목개요
고체물리학은 아보가드로 수 이상의 원자들로 구성된 고체를 기술하는 학문이며, 가장 많은 물리학자들이 연구하는 분야이다. 고체물리학의 기본 지식인 결정의 구조, 결정 격자의 진동, 고체의 전기적, 열적 성질, 에너지 띠 이론을 공부한다. 본 교과목은 신재생에너지, 반도체 분야를 포함하여 전자 및 재료 관련분야에 종사하려는 학생들에게 매우 유익할것으로 사료된다.
교수목표
1. 결정은 기본단위가 주기적으로 반복된 고체 상태이고, 그런 병진 대칭성을 고려하면 다체 문제(many body problem)가 일체 문제로 (single particle problem)로 고려될 수 있음을 이해한다.
2. 결정을 만들 수 있는 채우기 방법은 제한되어 있고, 그 가능한 채우기 방법에 따라서 결정의 구조가 결정되고, 또한 이 구조는 결정을 성질을 좌우하게됨을 안다.
3.고체 내의 원자들의 진동을 이해하고, 그 에너지 양자인 포논의 개념을 사용하여 열용량 등의 물성을 이해한다.
4. 금속의 설질은 많은 경우에 금속내의 전자를 자유젅로 근사하여 설명가능하고, 또 페르미 기체로 근사할때 더 잘 설명할 수 있음을 이해한다.
5. 주기적인 퍼텐셜 속에서 에너지띠를 사용하여, 고체내 전자의 상태를 기술하면 고체의 여러가지 성질을 잘 이해할 수 있음을 안다.
주요 학습내용 및 수업진행방법
수업은 주로 강의식으로 진행한다.
부수적으로 문제의식을 환기하고 개념파악을 돕기 위하여 질문과 논의를 병행한다.
필요에 따라 시청각 교재를 활용할 수도 있다.
학습 성과 평가방법
중간/기말 고사 : 30 %/40%
출석 : 20 %
과제 : 10%
중간 고사는 Term Paper로 할 수 있음
* 결석 2회 이상 경우 F 처리 함. 지각(10분 경과) 2회는 1회 결석으로 처리
* 과제물은 1회/월 부과될 예정인데 각 단원 종료 후 핵심 문제 2~3 문제 제출 예정.
교재 및 참고문헌
교재
C. Kittel, "Introduction to Solid State Physics," 8th ed. (Wiley, 2004). (원저)
우종천 외 역 "고체 물리학" ("Introduction to Solid State Physics," 8th ed) (범함 서적, 2007)
참고문헌
1. H. Ibach, H. Lu(e)th, 박홍이 외 역, "고체물리학(Solid State Physics), " (SciTech, Seoul, 2000).
2. M.A. Omar, "Elementary Solid State Physics," (Addison-Wesley, 1993).