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14 関係: 対称性、バンド理論、バンド構造、レオン・ブリルアン、ブラッグの法則、ブロッホの定理、ウィグナーザイツ胞、第一原理バンド計算、特殊点法、量子力学、逆格子ベクトル、逆格子空間、波数、波数ベクトル。
対称性
対称性（たいしょうせい、ラテン語・ギリシャ語： συμμετρία symmetria, 独：Symmetrie, 英：symmetry）とは、ある変換に関して不変である性質である。 英語を音訳したシンメトリーと呼ぶこともあるが、2つのmは同時に発音されるため、英語の発音は「シメトリー」に近い。.
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バンド理論
固体物理学における固体のバンド理論（バンドりろん、band theory）または帯理論とは、結晶などの固体物質中に分布する電子の量子力学的なエネルギーレベルに関する理論を言う。1920年代後半にフェリックス・ブロッホ、ルドルフ・パイエルス、レオン・ブリルアンらによって確立された。.
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バンド構造
バンド構造（バンドこうぞう、band structure）は、ポテンシャルや誘電率などの周期的構造によって生じる、波動（電子や電磁波など）に対する分散関係のことである。; 電子バンド構造; フォトニックバンド構造 他にも、フォノニックバンド構造やプラズモニックバンド構造などがある。 ---- 電子バンド構造（でんしバンドこうぞう、electronic band structure）は、結晶などの固体の中で、波として振舞う電子（価電子）に対するバンド構造のことである。.
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レオン・ブリルアン
レオン・ニコラ・ブリルアン（フランス語:Léon Nicolas Brillouin、1889年8月7日 - 1969年10月4日）は、フランス・セーヴル生まれの物理学者。量子力学、大気中の電磁放射、固体物理学、情報理論などの分野に貢献した。 オーストリアの物理学者エルヴィン・シュレーディンガーが著書『生命とは何か』の中で「negative entropy」という概念を提唱したが、これを縮めて「ネゲントロピー」と命名したことで知られる。.
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ブラッグの法則
ブラッグの法則 (Bragg's law) は、X線の回折・反射についての物理法則。ヘンリー・ブラッグとローレンス・ブラッグの父子によって発見された。 結晶のように周期的な構造を持つ物質に対して、ある波長のX線をいろいろな角度から照射すると、ある角度では強いX線の反射が起こるが、別の角度では反射がほとんど起こらないという現象を観測できる。 これは物質を構成する原子により散乱されたX線が、結晶構造の繰り返しによって強めあったり、打ち消しあったりするためである。ブラッグの法則は、X線の波長、結晶面の間隔、および結晶面とX線が成す角度の間の関係を説明する。 ブラッグの法則は結晶構造の解析に用いられている。.
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ブロッホの定理
量子力学や物性物理学におけるブロッホの定理(ブロッホのていり、Bloch's theorem)とは、ハミルトニアンが空間的な周期性（並進対称性）をもつ場合に、その固有関数が満たす性質を表した定理のこと。1928年に、フェリックス・ブロッホによって導出された。 結晶は基本格子ベクトルだけ並進すると自分自身と重なり合うため、並進対称性を持つ。よって結晶のエネルギーバンドを計算する際にブロッホの定理は重要となる。.
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ウィグナーザイツ胞
ウィグナーザイツ胞（ウィグナーサイツほう、Wigner-Seitz cell）またはウィグナーサイツ胞とは、ある格子点と、その周りの格子点との間の垂直二等分面で囲まれた領域における最小のセル（胞）のことである。ユージン・ウィグナーとフレデリック・ザイツが名前の由来。ウィグナーザイツ胞は、自動的にその結晶の基本単位格子となる。 具体的な例として正方格子を挙げると、 画像:Wigner-seitz_cell.png.
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第一原理バンド計算
一原理バンド計算（だいいちげんりバンドけいさん）は、実験結果に依らないで（第一原理）計算が遂行されるバンド計算である。第一原理電子構造計算、第一原理電子状態計算、あるいは単にバンド計算とも言う。 第一原理バンド計算手法には、様々なものがある。主に、擬ポテンシャル+平面波基底によるものと、全電子による電子状態計算手法とがある。全電子手法には、LMTO法、APW法、線形化 APW 法（LAPW法）、KKR法とそのフルポテンシャル版などがある。.
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特殊点法
特殊点法（とくしゅてんほう, Special point method）：k点のサンプリングの方法の一つ。 ブリュアンゾーン(BZ)積分のための求積法である。逆格子、BZの刻みなどに依存する既約ブリュアンゾーン内のサンプリング点(特殊点)\vec_と重み\omega_の組が与えられて、BZ積分は近似的に のように重みと特殊点での関数値の積の和として求まる。特殊点の選び方には、Monkhorst-Pack法とよばれる空間群の対称性を考慮した方法がよく用いられる。 他のBZ積分の数値計算法としてはテトラヘドロン法がある。.
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量子力学
量子力学（りょうしりきがく、quantum mechanics）は、一般相対性理論と同じく現代物理学の根幹を成す理論として知られ、主として分子や原子、あるいはそれを構成する電子など、微視的な物理現象を記述する力学である。 量子力学自身は前述のミクロな系における力学を記述する理論だが、取り扱う系をそうしたミクロな系の集まりとして解析することによって、ニュートン力学に代表される古典論では説明が困難であった巨視的な現象についても記述することができる。たとえば量子統計力学はそのような応用例の一つである。従って、生物や宇宙のようなあらゆる自然現象もその記述の対象となり得る。 代表的な量子力学の理論として、エルヴィン・シュレーディンガーによって創始された、シュレーディンガー方程式を基礎に置く波動力学と、ヴェルナー・ハイゼンベルク、マックス・ボルン、パスクアル・ヨルダンらによって構成された、ハイゼンベルクの運動方程式を基礎に置く行列力学がある。ただしこの二つは数学的に等価である。 基礎科学として重要で、現代の様々な科学や技術に必須な分野である。 たとえば科学分野について、太陽表面の黒点が磁石になっている現象は、量子力学によって初めて解明された。 技術分野について、半導体を利用する電子機器の設計など、微細な領域に関するテクノロジーのほとんどは量子力学を基礎として成り立っている。そのため量子力学の適用範囲の広さと現代生活への影響の大きさは非常に大きなものとなっている。一例として、パソコンや携帯電話、レーザーの発振器などは量子力学の応用で開発されている。工学において、電子工学や超伝導は量子力学を基礎として展開している。.
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逆格子ベクトル
逆格子ベクトル（ぎゃくこうしべくとる、Reciprocal lattice vector）とは、物性物理における問題、特に結晶構造の解析やバンド計算等に用いる数学的な概念の一つで、波数の概念の一般化である。.
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逆格子空間
逆格子空間（ぎゃくこうしくうかん、reciprocal lattice space）は逆格子ベクトルによって構成される空間のこと。実空間の周期性が反映される。逆空間、運動量空間、波数空間、k空間と言うこともある。 実空間と逆格子空間の関係は数学的にはフーリエ変換そのものであり、格子たとえば結晶の周期性を見ることができる。また物理的には位置と運動量、あるいは位置と波数の関係になっている。 光やX線の散乱は固体の結晶面の間隔とブラッグの法則で決まるが、逆格子空間を使うと便利なことがある。たとえば逆格子点の位置に光の強め合うスポットができるなど。 また固体中の電子の動きを見る場合、重要なのは位置よりも運動量の二乗に比例するエネルギーであるため、固体物理学での逆格子空間の用途は広い。 結晶では原子の周期的配列による並進対称性のため、一電子の固有関数(ブロッホ関数)、結晶格子の基準振動、そのほかの集団運動のモードなどが全て、波数で指定される平面波e^に似た形を持ち、対応するエネルギーまたは振動数も波数についての関数であるため、波数空間は特に重要な意味を持つ。 バンド理論では、ポテンシャルの周期性の影響を調べるのに逆格子空間を用いると便利である。.
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波数
波数（はすう、wavenumber, wave-number）とは、波の個数のことで、物理化学および分光学の分野では が、波動力学では が記号として用いられる。 国際単位系における単位は毎メートルであるが、電磁波の波数の場合はCGS単位系の毎センチメートルを使う場合があり、カイザーという固有名称もある。.
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波数ベクトル
物理学における波数ベクトルとは、波動を記述するのに用いられるベクトルである。 全てのベクトルのように大きさと方向を持ち、これら両方が重要である。 その大きさは波の波数または角波数であり、波長に反比例する。 その方向は通常、の方向であるが、いつもそうとは限らない（以下を参照）。 特殊相対論の文脈では、波数ベクトルは4元ベクトルとしても定義できる。.
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