2016年度 先進材料概論   Introduction of Advanced Materials

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開講元
材料系
担当教員名
川路 均  中村 一隆  大場 史康  原 亨和  鎌田 慶吾  北本 仁孝  舟窪 浩  笹川 崇男  松石 聡  吉本 護  松田 晃史  真島 豊  神谷 利夫  林 智広  平松 秀典  谷山 智康 
授業形態
講義
曜日・時限(講義室)
火1-2(S7-201)  金1-2(S7-201)  
クラス
-
科目コード
MAT.C321
単位数
2
開講年度
2016年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2016年9月2日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

物質・材料科学の基礎とその最先端の現状と展望について、各分野のエキスパートによる講義を通して学ぶ。物質・材料科学は多様な分野から構成されており、各分野の基礎と応用について理解することで、多様な物質・材料科学を有機的に融合し、包括的に理解する能力を養う。

到達目標

本講義を履修することにより、以下について理解できるようになる; 相転移、ダイナミクス、計算科学、触媒、バイオ医療技術、エナジーハーベスター、電子機能材料、混合アニオン化合物、電子・環境エネルギー材料、ナノ材料、酸化物半導体、バイオ界面、超伝導、ナノ磁性・スピントロニクス

キーワード

最先端物質・材料科学

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

各講義で毎回異なるトピックスの物質・材料科学の基礎と応用について解説する。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 先端材料における相転移現象と機能性発現 機能性材料における種々の相転移について説明できるようになる。
第2回 物質ダイナミクスと最先端のレーザー技術を用いた計測方法 物質中の原子運動や相転移過程の動的過程を学ぶ。
第3回 先進計算科学による新材料の設計と探索 現代の計算科学による物質の特性の予測とその材料設計・探索への応用を理解する。
第4回 触媒と材料科学 先端無機触媒材料、環境にやさしい化学プロセスについて学ぶ。
第5回 磁気微粒子をエネルギー変換素子として用いるバイオ医療技術 磁気微粒子を磁気エネルギーを他のエネルギーに変化する素子として用いるバイオ医療技術について学ぶ。
第6回 機能性薄膜による新エナジーハーベスターとグリーン材料 バッテリーを用いず環境にあるエネルギーで発電するエナジーハーベスターを理解する。
第7回 相対論効果が創発する新奇電子機能物質 重元素由来の強い相対論効果が新奇な電子物性や電子機能を生み出すことを具体的な物質を例に学ぶ。
第8回 混合アニオン化合物の合成と電子物性 混合アニオン化合物の合成方法と電子物性について学ぶ。
第9回 極限ナノレベルの造形と構造制御による電子・環境エネルギー材料と新機能探索 新材料合成やナノ・原子レベルで加工により新しい電子・環境エネルギー材料を生み出す先進材料技術について理解する。
第10回 ナノ材料の電子物性とデバイス ナノ材料における単電子効果と電気伝導を理解する。
第11回 酸化物半導体の電子構造と材料設計 酸化物に特有の電子構造を直観的に理解し、高性能新半導体の開発に役立つ設計指針を習得する。
第12回 表面科学の手法を用いたバイオ界面の解析 生体分子の分子認識、バイオセンサーの動作原理・設計に関して学ぶ。
第13回 半導体・超伝導体などの新物質合成とそれらの薄膜・デバイス化 半導体や超伝導体の代表的な特性を理解する。
第14回 ナノスケール磁性とスピントロニクス、マルチフェロイクス応用 ナノメートルスケールで発現する磁性の特異な性質について理解する。

教科書

特に指定しない。

参考書、講義資料等

担当教員が指定するもの。

成績評価の基準及び方法

レポートにより評価する。

関連する科目

  • MAT.M201 : 結晶学
  • MAT.C202 : 結晶とフォノン
  • MAT.C205 : セラミックス概論
  • MAT.C206 : セラミックスプロセシング
  • MAT.C301 : 結晶化学(C)
  • MAT.C305 : 半導体材料及びデバイス
  • MAT.C306 : 誘電体材料科学
  • MAT.C307 : 磁性体材料科学
  • MAT.C308 : 連続体力学
  • MAT.C316 : 生体材料学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし。

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