2017年度 ソフトマターの物理   Physics of Soft Matter

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開講元
物理学コース
担当教員名
竹内 一将 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
月3-4(H119B)  
クラス
-
科目コード
PHY.C451
単位数
1
開講年度
2017年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2017年3月17日
講義資料更新日
2017年12月15日
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

ソフトマターと総称される物質の特徴と物理的性質を概観するとともに、代表的なソフトマターであるコロイド分散系、高分子、液晶、両親媒性分子に関する物理学の基礎的事項を取り扱う。個別のモデルから得られる具体的な理解と、様々なソフトマターを俯瞰する視点を獲得することで、ガラスや複雑流体の物理学、非平衡物理学、生物物理学などの先端的な話題にも関わるソフトマターの基礎知識を得ることが目標である。

到達目標

本講義を履修することにより、以下の能力の習得が期待される。
1) ソフトマターの特徴と一般的性質を説明できる。
2) コロイド分散系、高分子、液晶、両親媒性分子のそれぞれについて、基礎的モデルに基づき、特徴的性質を説明できる。

キーワード

ソフトマター、粘弾性、レオロジー、溶液、コロイド分散系、高分子、液晶、両親媒性分子

学生が身につける力

国際的教養力 コミュニケーション力 専門力 課題設定力 実践力または解決力
- - -

授業の進め方

板書による昔ながらの講義スタイル

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 はじめに ソフトマターの例と一般的特徴を説明できるようになる
第2回 粘弾性とレオロジー 応力と歪みの関係を説明できるようになる
第3回 溶液とコロイド分散系 相分離が起こる条件を説明できるようになる
第4回 高分子(その1) 高分子鎖の長さと拡がりの関係を説明できるようになる
第5回 高分子(その2) 高分子溶液に関するFlory-Huggins理論を説明できるようになる
第6回 液晶(その1) 様々な液晶相の定義を対称性の観点から説明できる
第7回 液晶(その2) 液晶の弾性エネルギーを記述できるようになる
第8回 両親媒性分子 ミセルの形成を熱力学的観点から説明できるようになる

教科書

土井正男、ソフトマター物理学入門、岩波書店 (2010)

参考書、講義資料等

イアン W. ハムレー、ソフトマター入門、シュプリンガー (2002)

成績評価の基準及び方法

到達度をレポートにより評価する。

関連する科目

  • PHY.C445 : 表面物理学
  • PHY.S440 : 統計力学Ⅲ

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修の条件を設けない。

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