学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate		工学部
時間割コード
Registration Code		0836200
科目区分【日本語】
Course Category
専門科目
科目区分【英語】
Course Category
Specialized Courses
科目名　【日本語】
Course Title		マテリアル量子化学
科目名　【英語】
Course Title		Materials Quantum Chemistry
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
担当教員　【日本語】
Instructor		塚田 祐貴 ○ 宇佐美 徳隆
担当教員　【英語】
Instructor		TSUKADA Yuki ○ USAMI Noritaka
単位数
Credits		2
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period		春 水曜日 １時限
Spring Wed 1
授業形態
Course style		講義
Lecture
学科・専攻【日本語】
Department / Program
マテリアル工学科
学科・専攻【英語】
Department / Program
Department of Materials Science and Engineering
必修・選択【日本語】
Required / Selected
必修
必修・選択【英語】
Required / Selected
Compulsory


授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)
量子化学は、原子の結合を量子論に基づき理解し、これを基礎に化学結合の本質を知る学問である。本講義では、原子・分子のシュレーディンガー方程式の解法を習得し、波動関数やエネルギー固有値の物理的意味や電子状態と反応性・結合性の関係を理解することを目的とする。
授業の目的　【英語】
Goals of the Course
The aim of this course is to help students acquire an understanding of electronic theories for atoms and molecules and nature of chemical bondings.
到達目標　【日本語】
Objectives of the Course(JPN))
本講義では、受講者が以下の知識・能力を身に付けることを目標とする。
１．シュレーディンガー方程式の固有値・固有関数の物理的意味を理解し、説明できる。
２．水素原子のシュレーディンガー方程式の解を理解し、説明できる。
３．多電子原子のシュレーディンガー方程式の近似解法を理解し、説明できる。
４．分子オービタル法に基づき、分子の電子状態と反応性・結合性の関係を理解し、説明できる。
到達目標　【英語】
Objectives of the Course
The goals of this course are to
(1) be able to understand and explain the physical meaning of eigen value and eigen function in Schrodinger equation,
(2) be able to understand and explain the solution of Schrodinger equation for hydrogen atom,
(3) be able to understand and explain how to solve Schrodinger equation for a multi-electron atom,
(4) be able to understand and explain the relationship between electronic state and chemical bonding of molecules based on the molecular orbital method.
バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects
マテリアル量子工学
マテリアル固体物理１
マテリアル固体物理２及び演習
バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects
Quantum mechanics
Solid state physics
授業の内容【日本語】
Course Content
１．前期量子論
（ボーア理論、ド・ブロイの物質波）
２．シュレーディンガー方程式
（波動関数の物理的意味、測定値と期待値、演算子の交換関係）
３．水素原子の電子状態
（水素原子のシュレーディンガー方程式、水素の電子波動関数）
４．多電子原子
（電子スピン、パウリの原理、フントの規則）
５．多電子原子の電子状態
（一電子近似、セルフ・コンシステント法、ハートリー・フォック法）
６．分子オービタル法
（結合オービタル、反結合オービタル、等核二原子分子、異核二原子分子）
７．多原子分子
（分子の電子状態と反応性・結合性）
授業の内容【英語】
Course Content
Schrodinger equation
Electronic state of hydrogen atom
Electronic state of multi-electron atom
Molecular orbital method
Electronic state of molecule
成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria
水素原子、多電子原子、分子のシュレーディンガー方程式の解法、および、分子の電子状態と反応性・結合性の関係に関する基本的な問題を解くことができれば合格とする。レポート（30%）、期末試験（70%）で評価する。100点満点で60点以上を合格とする。
成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria
Reports: 30%
Term-end examination: 70%
履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes
履修条件は課さない．
履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes
No registration requirements are imposed.
教科書【日本語】
Textbook
田中功、松永克志、大場史康、世古敦人「材料電子論入門」（内田老鶴圃）
教科書【英語】
Textbook
Isao Tanaka, Katsuyuki Matsunaga, Fumiyasu Oba, Atsuto Seko: Introduction to material electronic theory, Uchida Rokakuho (2017).
参考書【日本語】
Reference Book
講義の中で適宜紹介する。また、講義内容の要点や図表をまとめた資料を配布する。
参考書【英語】
Reference Book
Distribute materials at lecture
授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
授業で示す課題についてレポートを作成すること。
授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
Reports
使用言語【英語】
Language used
使用言語【日本語】
Language used
授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc.
対面で実施
授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc.
Face-to-face class
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class)
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class)