電子・磁性・光学材料

電子・磁性・光学材料の要点

物質の電気的な性質は、バンド構造で理解できます。金属はフェルミ準位に空いた準位が連続してあるため電気をよく通し、温度が上がると格子振動による散乱で抵抗率が増えます。半導体は導電率 σ = neμ をドーピングで大きく変えられ、真性領域では温度とともに抵抗率が下がります。金属の抵抗率は、マティーセンの規則で格子振動と不純物の成分に分けて考えます。

強磁性体はキュリー温度以下で自発磁化をもち、ヒステリシスループの形で用途が決まります。保磁力の小さい軟磁性材料は変圧器やモーターの鉄心に、大きい硬磁性材料は永久磁石に使われます。光学的な性質では、屈折率と反射率、吸収係数、直接遷移と間接遷移の違いが重要です。