- 開講元
- エネルギーコース
- 授業形態
- 講義
- メディア利用科目
- 曜日・時限(講義室)
- 火1-2(G115)
- クラス
- すずかけ
- 科目コード
- ENR.A405
- 単位数
- 1
- 開講年度
- 2016年度
- 開講クォーター
- 3Q
- シラバス更新日
- 2016年1月11日
- 講義資料更新日
- -
- 使用言語
- 日本語
- アクセスランキング
-
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講義の概要とねらい
本講義では，エネルギー変換デバイスに使われる多様なマテリアルの物性，構造，機能，プロセス，評価手法に関する個別および共通の基礎的知識を身に付けることを目的とする。具体的には，燃料電池用材料，太陽電池用材料，高温エネルギー変換材料，触媒材料を主として取り上げ，最先端のエネルギー変換デバイスを支える機能材料について横断的に講述する。
エネルギーマテリアル論第一では「光と材料」に焦点を当て，無機材料と有機材料，金属-半導体-誘電体材料を対比させながら機能材料の物理・化学的特性に関する基礎知識を修得する。さらに，エネルギーデバイスの原理や限界効率と材料の関係について理解を深め，機能材料の合成・加工・評価なども交えながら総合的に後述する。
到達目標
講義終了後受講者は，下記の各項目を行うことが可能になる。
1. 金属材料の基礎的事項について説明する
2. 半導体材料の基礎的事項について説明する
3. 誘電体材料の基礎的事項について説明する
4. 有機材料の基礎的事項について説明する
5. これらの材料の類似点と相違点について説明する。
キーワード
金属材料，半導体材料，誘電体材料，有機材料
学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)
| ✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | ✔ 展開力(探究力又は設定力) | ✔ 展開力(実践力又は解決力) |
授業の進め方
第１回目に講義の全体像を説明する。第２回目以降はエネルギーデバイスに関連した各マテリアルに関して２回の講義を行います。毎回出席をとります。
授業計画・課題
| 授業計画 | 課題 | |
|---|---|---|
| 第1回 | イントロダクション：光と材料：固体材料 伝導体，価電子帯，HOMO，LUMOなどアナロジー，概論 | 固体材料と光の相互作用について説明できる。 |
| 第2回 | 金属材料の基礎 | 金属材料の種類と特性を説明できる。 |
| 第3回 | 金属材料（構造材，高温材としての金属材料（Fe），結晶学的な観点で。あるいはプラズモニクス（Auなど），合金とドーピングの違い） | 金属材料の基本特性と用途を説明できる。 |
| 第4回 | 半導体材料の基礎 | 半導体材料の種類と特性を説明できる。 |
| 第5回 | 半導体（シリコンを主体に。化合物半導体，有機半導体。プラズモニクスと光触媒，光による材料の劣化） | 有機・無機半導体材料の基本特性と応用について説明できる。 |
| 第6回 | 誘電体材料の基礎 | 誘電体材料の種類と特性を説明できる。 |
| 第7回 | 誘電体（透明材料を主体に。透明電極，パワーデバイスも絡められる。光を透過する材料は何故電気を通さないか？ドーピングの役割。 | 誘電体材料の機能と用途について説明できる。 |
| 第8回 | 全体のまとめ。 | 各々のテーマについて重要なポイントを説明できる。 |
教科書
教科書は使用しません。
参考書、講義資料等
必要に応じて資料を配布します。
成績評価の基準及び方法
期末試験で評価する。レポート課題を課す場合は評価を成績に反映させる。
関連する科目
- エネルギー基礎学理第一
- エネルギー基礎学理第二
- エネルギーデバイス論第一
- エネルギーデバイス論第二
- エネルギーマテリアル論第二
- エネルギーシステム論
- 燃料電池・太陽電池・蓄電電池・エネルギーシステムの最新技術
履修の条件(知識・技能・履修済科目等)
特になし
その他
特に無し
