2019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  大場 史康  中村 一隆  原 亨和  鎌田 慶吾  舟窪 浩  吉本 護  松田 晃史  真島 豊  神谷 利夫  柘植 丈治  片瀬 貴義  北野 政明  若井 史博  西山 宣正  東 正樹  山本 隆文  林 智広  松石 聡 
授業形態
講義
メディア利用
 
曜日・時限(講義室)
火1-2(S7-202)  金1-2(S7-202)  
クラス
-
科目コード
MAT.C321
単位数
2
開講年度
2019年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2019年9月5日
講義資料更新日
2019年10月11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

実務経験のある教員等による授業科目等

-

キーワード

最先端物質・材料科学

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

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 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
第3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4回 先進計算科学とマテリアルズインフォマティクスによる新材料の設計・予測 現代の計算科学及びデータ科学手法による無機材料の設計・予測を理解する。
第5回 バイオ界面における相互作用 分子間相互作用を理解し、吸着、撥水などの身の回りの現象を定量的に理解する。
第6回 機能性遷移金属酸化物・混合アニオン化合物の設計 新しい機能性遷移金属酸化物、混合アニオン化合物の合成、物性の制御について学ぶ。
第7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・原子レベルの加工により新しい電子・環境エネルギーを創製する先進材料技術について理解する。
第8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9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10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11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ナノデバイスにおける電気伝導を理解する。
第12回 超高速時間分解分光 超短パルスレーザーを用いたフォノン振動の実時間測定を学ぶ
第13回 セラミックスの高靱化機構 ジルコニア、スティショバイト、窒化ケイ素などのセラミックスの割れにくさの起源を理解する
第14回 複合アニオン化合物の光・電子物性 複合アニオン化合物の合成方法と光・電子物性について学ぶ

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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