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書籍情報
本書は，2019年に出版した「無機固体化学 構造論・物性論」の姉妹書として執筆した．前著と同様に，著者らが京都大学理学部化学教室や，同志社大学理工学部機能分子・生命化学科で2，3回生向けに行った講義ノートを基にしている．したがって，基礎的な化学の学習を一通り終えた学部学生を念頭に，より専門的な物性化学，固体化学について，初学者が学習するための手引きとなる内容を読者にわかりやすく，というコンセプトは前著と同じである．ただし，「構造論・物性論」では磁性やバンド理論などを学ぶ上で重要な，量子論的な展開についてはほとんど触れられなかったので，本書ではそれらを中心に，「量子論・電子論」としてまとめたものである．〔まえがきより〕 |
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無機固体化学
量子論・電子論
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| A5／304頁 定価（本体4000円＋税） 978-4-7536-3502-3
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| 吉村一良（工学博士）／加藤将樹（博士（理学）） 著 |
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 目 次 |
第1章 ボーア模型と量子論：量子力学・量子化学の誕生
1.1 量子論と物質波
1.2 原子模型と水素原子のスペクトル：ボーア模型
1.3 ボーア模型と電子のボーア磁子
1.4 ボーア条件（仮説）を用いたマクロに現れた量子系の例（超伝導での磁束量子）
1.5 電子の満たすべき波動方程式：シュレディンガー方程式
1.6 シュレディンガー方程式を用いた簡単な金属電子論
1.7 ハイゼンベルグの行列表示による量子力学と不確定性原理
第2章 水素様原子モデルと角運動量の量子力学の基礎
2.1 一般的なボーア模型（水素様原子）：中心力場でのシュレディンガー方程式
2.2 角運動量の定義：極座標表示
2.3 中心力場でのシュレディンガー方程式の解法：極座標表示と変数分離
2.4 角運動量の公式（量子力学的考察）
2.5 ゼーマン効果とスピン角運動量
2.6 スピン・軌道相互作用
2.7 フントの第一，第二，第三規則：角運動量の合成
2.8 フント結合と項記号
2.9 多電子系における角運動量の合成：スレーターの方法による角運動量の合成
第3章 錯体のモデルと結晶場・配位子場
3.1 3d軌道の概要
3.2 錯体のモデル
3.3 正八面体型結晶場による軌道の分裂
3.4 正八面体型結晶場におけるd軌道の状態
3.5 正八面体型結晶場からの歪み
3.6 正四面体型結晶場
第4章 結晶場の安定化と電子状態
4.1 結晶場安定化エネルギー
4.2 複数d電子の状態と高スピン・低スピン状態
4.3 軌道角運動量の消失
4.4 分光学的序列
4.5 ヤーン-テラー効果
第5章 結晶場に基づく遷移金属化合物の光学的性質と構造
5.1 d-d遷移とスピン禁制則
5.2 複数電子を持つ金属イオンの光吸収スペクトル
5.3 電荷移動遷移
5.4 レーザー発振について
5.5 構造および熱化学的関係
第6章 角運動量の量子論
6.1 量子論の基礎的事項
6.2 量子論における角運動量
6.3 ディラックの記号（ブラケット表示）
6.4 一般の角運動量と昇降演算子
6.5 電子スピンについて
6.6 角運動量の合成
第7章 ハートリー−フォックのSCF法とスレーター軌道
7.1 ハートリー−フォックのSCF法
7.2 電子配置のエネルギーと交換相互作用
7.3 角運動量L, Sによる状態の分類
7.4 電子の配列とLS項
7.5 スピン・軌道相互作用の効果
第8章 元素の周期性
8.1 多電子系原子での電子軌道のエネルギーレベル
8.2 有効核電荷（有効原子番号）と遮蔽効果
8.3 原子半径，イオン半径と有効核電荷
8.4 イオン化エネルギー（イオン化エンタルピー）
8.5 電子親和力（(−)イオン化エンタルピー）
8.6 電気陰性度
第9章 金属電子論
9.1 金属とは何か？
9.2 自由電子モデル
9.3 周期的ポテンシャル（電子と格子の相互作用）
9.4 バンド電子
第10章 遍歴電子の磁性 ―集団電子モード―
10.1 物質の磁性
10.2 遍歴電子磁性（集団電子モード）：ストーナーの平均場近似理論と遍歴電子磁性体
10.3 スピン揺らぎの理論
Appendix 1 量子統計：フェルミ粒子とボーズ粒子
Appendix 2 相対論的量子力学（ディラック方程式）
Appendix 3 周期表1（原子量，原子半径，電子配置）
周期表2（イオン半径）
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