材料科学特論

科目基礎情報

学校	仙台高等専門学校	開講年度	令和04年度 (2022年度)
授業科目	材料科学特論
科目番号	0012	科目区分	専門 / 選択
授業形態	演習	単位の種別と単位数	履修単位: 4
開設学科	応用科学コース（名取キャンパス）	対象学年	4
開設期	通年	週時間数	4
教科書/教材
担当教員	栁生 穂高

到達目標

応用理学の各先端分野における共通言語や手法の理解を目指す。
セミナー形式の授業を通して，ディスカッション能力はやプレゼンテーション能力を身につける。

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
結晶構造	結晶構造や性質について説明できる。	助言つきで結晶構造や性質について説明できる。	結晶構造や性質について説明できない。
電子	結晶内の電子について説明できる。	助言つきで結晶内の電子について説明できる。	結晶内の電子について説明できない。
物性	半導体や磁性について説明できる。	助言つきで半導体や磁性について詳細な説明できる。	半導体や磁性について説明できない。

教育方法等

概要:

応用理学の各分野の論文，あるいはそれらの分野において基本となるテキストを，
各担当教員の指導のもとで輪読する。輪読は少数グループのセミナー形式で行い，
その分野における基礎理論や最先端の概要を理解することを目指す。

授業の進め方・方法:

論文，あるいは教科書を選定し，１年を通して通読したのち，全体の概要を
レポート形式でまとめ，発表会において報告する。

注意点:

グループ内でのディスカッションや意見交換に積極的な姿勢が求められる。

授業の属性・履修上の区分

選択必修Ｂ

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	序論	材料科学の概要を説明できる。
		2週	結晶構造1	基本配列について説明できる。
		3週	結晶構造2	実際の結晶構造について説明できる。
		4週	結晶による回折	回折によってわかることを説明できる。
		5週	逆格子1	基本格子の逆格子について説明できる。
		6週	逆格子2	構造因子の説明ができる。
		7週	結晶結合1(希ガス、イオン、水素)	実際の結合における作用について説明できる。
		8週	結晶結合2(共有、金属)	実際の結合における作用について説明できる。
	2ndQ
		9週	フォノン1	単原子の振動について説明できる。
		10週	フォノン2	2個の原子の振動について説明できる。
		11週	フォノン3	フォノンの比熱について説明できる。
		12週	フォノン4	熱伝導率について説明できる。
		13週	自由電子1	1次元について説明できる。
		14週	自由電子2	3次元について説明できる。
		15週	自由電子3	比熱、熱伝導について説明できる。
		16週	前期のまとめ	前期の内容を簡潔に説明できる。
後期
	3rdQ
		1週	エネルギーバンド1	自由電子モデルの説明ができる。
		2週	エネルギーバンド2	周期的ポテンシャルを用いた説明ができる。
		3週	エネルギーバンド2	状態数について説明できる。
		4週	半導体1	バンドギャップについて説明できる。
		5週	半導体2	運動方程式について説明できる。
		6週	半導体3	キャリア濃度について説明できる。
		7週	半導体4	不純物伝導について説明できる。
		8週	磁性1	磁性の起源について説明できる。
	4thQ
		9週	磁性2	磁性の違いについて説明できる。
		10週	磁性3	磁性材料について説明できる。
		11週	金属1	フェルミ面について説明できる。
		12週	金属2	エネルギーバンドの計算について説明できる。
		13週	論文の輪読1	論文を探し内容を説明できる。
		14週	論文の輪読2	論文を探し内容を説明できる。
		15週	論文の輪読3	論文を探し内容を説明できる。
		16週	論文の輪読4	論文を探し内容を説明できる。

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	0	100	0	0	0	0	100
基礎的能力	0	30	0	0	0	0	30
専門的能力	0	40	0	0	0	0	40
分野横断的能力	0	30	0	0	0	0	30