到達目標
１．材料の基礎となる理論を説明できる。
２．機能性材料をつくるための基礎技術を説明できる。
３．無機系機能材料の種類とその応用を説明できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 材料の基礎となる理論を解析的に説明できる。 | 材料の基礎となる理論を定性的に説明できる。 | 材料の基礎となる理論を説明できない。 |
| 評価項目2 | 機能性材料をつくるための基礎技術を、そのメリット・デメリットを適切にとらえて説明できる。 | 機能性材料をつくるための基礎技術を定性的に説明できる。 | 機能性材料をつくるための基礎技術を説明できない。 |
| 評価項目3 | 無機系機能材料の種類とその応用を解析的に説明できる。 | 無機系機能材料の種類とその応用を定性的に説明できる。 | 無機系機能材料の種類とその応用を説明できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
無機材料は特にエレクトロニクスの分野で応用されている。この授業では先ず材料を理解する上で大切な基礎理論を説明し、次に重要な機能性無機材料の構造、物性、製法の３つの側面から解説していく。この講義内容は、本科5年開講科目「無機材料工学」を発展させた内容で、解析的に扱う内容がより多く登場する。
授業の進め方・方法:
授業資料（PDF）は指定されたWebサイトからダウンロードして、授業中に閲覧しながら講義を受けることになる。必要に応じて、その資料等に書き込みを行うことで講義ノートを各自作成することを強く勧める。
注意点:
本科目は隔年開講となりますので、１年生の受講も可能です。開講される年度については、授業時間割で確認してください。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
１．材料の基礎理論（１） |
格子や逆格子などの結晶の基本的事項を説明できる。結晶によるX線の回折などを定量的に説明できる。
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| 2週 |
材料の基礎理論（２） |
固体の格子振動と比熱を定量的に説明できる。
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| 3週 |
材料の基礎理論（３） |
エネルギーバンド、自由電子モデル、周期ポテンシャル中の電子の振る舞いを説明できる。
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| 4週 |
２．半導体材料とその応用（１） |
半導体の電子密度、ホール密度、フェルミレベルなどを定量的に扱うことができる。
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| 5週 |
半導体材料とその応用（２） |
主にpn接合デバイスについて、解析的に説明できる。
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| 6週 |
３．誘電・ピエゾ材料（１） |
Lorentz電界、誘電分散ColeーCole plotsなどを説明できる。
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| 7週 |
誘電・ピエゾ材料（２） |
誘電性やピエゾ効果などを応用例を説明できる。
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| 8週 |
４．磁性材料とその応用（１） |
磁性材料の基礎的な内容と代表的に磁性体を説明できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
磁性材料とその応用（２） |
スピンエレクトロニクスの概要とその応用例を説明できる。
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| 10週 |
５．超伝導材料とその応用 |
Meissner効果やCooper対などを説明できる。超伝導マグネットなどの応用を説明できる。
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| 11週 |
６．エネルギー・環境関連材料 |
固体電解質の応用や光触媒など、エネルギーや環境に関連した材料とその応用を説明できる。
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| 12週 |
７．カーボン材料 |
フラーレンやカーボンナノチューブなどのカーボン材料とその応用を説明できる。
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| 13週 |
８．ガラス・アモルファス材料 |
ニューガラスやアモルファス材料の作製法やそれらの特長・応用を説明できる。
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| 14週 |
9．無機材料の合成プロセス |
単結晶の育成法、プレーナー技術、薄膜化技術などを説明できる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
総復習 |
総復習
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評価割合
| 試験 | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 50 | 50 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 50 | 50 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |