【第I部 基本的概念:電子とフォノン】
第1章 固体の特徴
1.1 固体の分類
1.2 固体のモデルI: 相互作用する原子
1.3 固体のモデルII：素励起
1.4 固体と液体の中の素励起
1.5 外部プローブ
1.6 分散曲線
1.7 素励起とプローブ粒子のファインマンダイアグラム
1.8 粒子間相互作用
第2章 結晶中の電子
2.1 ハミルトニアン
2.2 ボルン-オッペンハイマー断熱近似
2.3 平均場近似
2.4 周期ポテンシャル近似
2.5 並進対称性, 周期性と格子
第3章 電子のエネルギーバンド
3.1 自由電子モデル
3.2 対称性とエネルギーバンド
3.3 ほとんど自由な電子モデル
3.4 強結合モデル
3.5 バンドの中の電子(およびホール) の速度とf 和則
3.6 周期境界条件とバンドの状態についての和
3.7 いくつかの物質のエネルギーバンド
第4章 格子振動とフォノン
4.1 格子振動
4.2 第2 量子化とフォノン(音量子)
4.3 応答関数：熱容量
4.4 状態密度
4.5 臨界点とバンホーブ特異点
第I部 問題
【第II部 電子相互作用, ダイナミックス, 応答】
第5章 結晶中の電子のダイナミックス
5.1 有効ハミルトニアンとワニア関数
5.2 有効ハミルトニアン法による電子のダイナミックス
5.3 半導体の浅い不純物状態
5.4 外場中の運動
5.5 有効質量テンソル
5.6 運動方程式, ベリー位相とベリー曲率
第6章 電子の多体相互作用：相互作用する均質電子気体とその発展
6.1 相互作用する均質電子気体, ジェリウムモデル
6.2 相互作用する電子気体に対するハートリー-フォック近似
6.3 基底状態のエネルギー：ハートリー-フォック近似とその改良
6.4 電子密度と対相関関数
6.5 相互作用する電子気体の対相関関数
6.6 交換相関ホール
6.7 交換相関エネルギー
第7章 密度汎関数理論
7.1 基底状態と密度汎関数法
7.2 コーン-シャム方程式
7.3 第一原理擬ポテンシャルと密度汎関数理論
7.4 DFT の応用：電子, 構造, 格子振動とそれらが関わる基底状態の性質
第8章 固体の誘電関数
8.1 線形応答理論
8.2 自己無撞着場の方法
8.3 DFT に基づくRPA 誘電関数
8.4 均質な電子気体
8.5 簡単な応用
8.6 誘電関数の他の性質
第II部 問題
【第III部 光学的性質と輸送現象】
第9章 電子遷移と固体の光学的性質
9.1 応答関数
9.2 金属のドゥルーデモデル
9.3 横誘電関数
9.4 半導体と絶縁体における光誘起バンド間遷移
9.5 電子-ホール相互作用と励起子効果
第10章 電子-フォノン相互作用
10.1 剛体イオンモデル
10.2 金属, 絶縁体, 半導体に対する電子-フォノン行列要素
10.3 ポーラロン
第11章 磁場のかかった結晶中の電子の運動
11.1 一様な磁場中の電子とランダウ準位
11.2 静磁場のかかった結晶中の電子
11.3 有効質量と実空間内の軌道
11.4 量子振動: 1/B についての周期と金属のドハース-バンアルフェン効果
第12章 固体中の輸送現象の基礎
12.1 磁気抵抗効果とホール効果の簡単な理論
12.2 整数量子ホール効果
12.3 ボルツマン方程式の方法と実在金属中の輸送現象
12.4 線形ボルツマン方程式による電気伝導と熱伝導
第III部 問題
【第IV部 多体効果, 超伝導, 磁性, 低次元系】
第13章 多体系理論の応用
13.1 一般的定式化
13.2 相互作用するグリーン関数
13.3 ファインマンダイアグラムと多体摂動論の方法
第14章 超伝導
14.1 実験的背景
14.2 超伝導の理論
14.3 超伝導準粒子のトンネリング
14.4 超伝導体の分光
14.5 BCS ギャップ方程式のより一般的な解
14.6 場の理論の方法とBCS 理論
第15章 磁性
15.1 背景
15.2 反磁性
15.3 常磁性
15.4 強磁性と反強磁性
15.5 金属磁性
15.6 磁性不純物と局所相関効果
第16章 低次元系とナノ構造体
16.1 状態密度と光学的性質
16.2 バリスティック輸送と電気伝導度の量子化
16.3 ランダウアー公式
16.4 弱結合とクーロンブロッケード
16.5 グラフェン, カーボンナノチューブ, グラフェンナノ構造体
16.6 他の擬2次元物質
第IV部 問題
参考文献
索引
