2017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
2017年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2017年9月10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; エナジーハーベスター、相転移、触媒、酸化物半導体、電子・環境エネルギー材料、バイオプラスチック、物質ダイナミクス、超精密薄膜化技術、バイオ医療技術、バイオ界面、計算科学、ナノ材料と電子デバイス、ナノ磁性・スピントロニクス、固体触媒材料

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 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2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3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を理解する。
第4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5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6回 バイオプラスチックの合成法と材料物性 バイオマスを原料とするプラスチック材料の種類と特徴を理解し、材料物性に応じた用途について学習する。
第7回 超短パルスレーザーを用いた物質ダイナミクス研究 物質中の原子運動や相転移過程のダイナミクスの研究方法を理解し、説明できるようになる。
第8回 超精密薄膜化技術と機能性ナノ材料デバイス 超精密な薄膜成長技術と、それによって実現される機能性ナノ材料とデバイスについて学ぶ。
第9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10回 バイオ界面における相互作用 水中での相互作用の種類を理解し、吸着、撥水など身の回りの現象を定量的に理解できるようにする。
第11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材料特性の予測と材料設計・探索を理解する。
第12回 ナノ材料の電子物性と電子デバイス ナノ材料における単電子効果と電気伝導を理解する。
第13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。
第14回 豊富に存在する元素からなる固体触媒材料の設計 様々な化学反応における固体触媒の役割と、高機能触媒設計指針について学ぶ。

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

小テストにより評価する。

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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