電気材料

科目基礎情報

学校	釧路工業高等専門学校	開講年度	令和02年度 (2020年度)
授業科目	電気材料
科目番号	0061	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	電気工学分野	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	教科書：現代電気電子材料 著者：山本秀和，小田昭紀 発行所：数理工学社 、参考書：電気材料基礎論 著者：小田哲治 発行所：数理工学社 、参考書：電気材料 著者：電気学会 発行所：電気学会 、参考書：電気・電子材料 著者：平井平八郎 発行所：オーム社 、このほかに，電気主任技術者三種用のテキスト・問題集も利用すること．
担当教員	伊藤 光樹

到達目標

物質の結合状態や結晶構造について説明できる．
電気伝導現象を理解し，導電材料の特性について説明できる．
半導体材料の特性について説明できる．
磁性について理解し，磁気特性について説明できる．

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	物質の基本的な結晶構造・原子間結合・電子軌道の種類を説明できる．さらに，熱電変換素子についても説明できる．	物質の基本的な結晶構造・原子間結合・電子軌道の種類を説明できる．	物質の基本的な結晶構造を説明できない．
評価項目2	ドルーデモデルを用いて，オームの法則を導ける．各種電線の特徴を説明できる．合金の導電率の特徴を説明できる．	ドルーデモデルを用いて，オームの法則を導ける．各種電線の特徴を説明できる．	ドルーデモデルを説明できない．
評価項目3	基礎的な半導体材料の特性と結晶構造に加え，各種デバイスの動作原理を説明できる．	基礎的な半導体材料の特性を説明できる．ダイヤモンド結晶について説明できる．	基礎的な半導体材料の特性を説明できない．
評価項目4	磁性に関する基礎的事項を説明でき，磁性体の種類を説明できる．さらに，強磁性体の磁化特性を説明できる．	磁性に関する基礎的事項を説明でき，磁性体の種類を説明できる．	磁性に関する基礎的事項を説明できない．

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 C

JABEE d-1

教育方法等

概要:

電気機器に限らず集積回路に用いられる広い意味での電気・電子材料に関する知識を深める．物質の結合状態や結晶構造の理解するとともに，電気伝導現象を理解し，導電材料の特性を学ぶ．また，半導体材料・誘電材料・磁性体材料の諸特性を学習する．

授業の進め方・方法:

材料学の基本は、物理・化学の知識を多く必要とするので、低学年での物理など良く復習することが必要である。
合否判定：定期試験の結果が60 点を超えていること。
最終評価：定期試験の結果（100％）と授業態度（±10％）の合計
再試験：再試験成績が60点以上を合格とする．
電気材料分野は電気主任技術者の資格試験にも出題される．
各自，電験のテキストなども参考に知識の幅を広げておくこと．
前関連科目：電子工学、応用物理学
後関連科目：デバイス材料工学特論

注意点:

特に無し。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	電気電子材料の基礎1	物質の結合状態や結晶構造について説明できる．
		2週	電気電子材料の基礎2	物質の結合状態や結晶構造について説明できる．
		3週	導電材料1	電気伝導現象を理解し，導電材料の特性について説明できる．
		4週	導電材料2	電気伝導現象を理解し，導電材料の特性について説明できる．
		5週	導電材料3	電気伝導現象を理解し，導電材料の特性について説明できる．
		6週	半導体材料1	半導体材料の特性について説明できる．
		7週	半導体材料2	半導体材料の特性について説明できる．
		8週	前期中間試験
	2ndQ
		9週	誘電/絶縁材料1	誘電現象を理解し，絶縁材料の特性について説明できる．
		10週	誘電/絶縁材料2	誘電現象を理解し，絶縁材料の特性について説明できる．
		11週	誘電/絶縁材料3	誘電現象を理解し，絶縁材料の特性について説明できる．
		12週	誘電/絶縁材料4	誘電現象を理解し，絶縁材料の特性について説明できる．
		13週	磁気材料1	磁性について理解し，磁気特性について説明できる．
		14週	磁気材料2	磁性について理解し，磁気特性について説明できる．
		15週	磁気材料3	磁性について理解し，磁気特性について説明できる．
		16週	前期期末試験

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類		分野	学習内容	学習内容の到達目標	到達レベル	授業週
専門的能力	分野別の専門工学	電気・電子系分野	電磁気	静電容量を説明でき、平行平板コンデンサ等の静電容量を計算できる。	4
				磁性体と磁化及び磁束密度を説明できる。	4
			電子工学	パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。	4
				金属の電気的性質を説明し、移動度や導電率の計算ができる。	4

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	100	0	0	0	0	0	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	100	0	0	0	0	0	100
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0