到達目標
１．磁性材料の物性を説明できる。
２．材料の作製法、評価方法を説明できる。
３．磁性材料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 |
| 磁性材料の物性 | 各種磁性材料の物性を解析的に説明できる。 | 各種磁性材料の基本的な物性を説明できる。 | 磁性材料の物性を説明できない。 |
| 作製・評価方法 | 電子材料の作製方法と、薄膜材料の評価を自ら調査し、それらを説明できる。 | 電子材料の代表的な作製方法と、薄膜材料の評価を説明できる。 | 磁性薄膜の作製および評価方法を説明できない。 |
| 磁性材料の応用 | 磁性材料の特性を利用したデバイス応用を解析的に説明できる。 | 磁性材料の特性を利用したデバイス応用について説明できる。 | 磁性材料の特性を利用したデバイス応用について説明できい。 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育目標 (B) (ハ)
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学習・教育目標 (B) (ロ)
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教育方法等
概要:
本講義では磁性材料を中心に扱う。磁性材料は、金属、半導体、誘電体を含み、多様な特性をもつ。ここでは、物性、デバイス応用、材料作製法、分析法等を解説し、磁性材料をとおして、一般の電子材料の作製や評価等の基礎を学ぶ。
授業の進め方・方法:
本講義は、電磁気学や量子力学等の物理、電子物性・電子材料等の電気電子工学の知識をベースにしており、これらの知識を修得していることを前提に実施します。配布プリントはノート代わりにせず、講義ノートを作成したり、例題・問題を解いたりして復習すること。次回の講義内容と予習内容を示すので準備すること。
注意点:
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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
物質の磁性（１） |
反磁界を説明し、簡単な形状に対して反磁界係数を決定できる。各種磁性を定性的に説明できる。また、原子の磁気モーメントを説明できる。
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| 2週 |
物質の磁性（２） |
Langevin常磁性理論からCurieの法則を説明できる。Weiss理論や交換相互作用から強磁性を説明できる。
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| 3週 |
物質の磁性（３） |
磁気異方性の種類を説明でき、結晶磁気異方性定数から磁化容易軸を決定できる。また、磁歪を説明できる。
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| 4週 |
物質の磁性（４） |
静的磁化過程を定性的に説明できる。LLG運動方程式を理解し、簡単な問題に応用できる。
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| 5週 |
ソフト磁性材料 |
高透磁率磁性材料に求められる特性を説明できる。また、合金材料やフェライト材料とその作製法等を説明できる。
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| 6週 |
ハード磁性材料と特殊磁性材料 |
永久磁石材料の特性とその作製法を説明できる。ピンニング形とニュークリエーション形磁石の減磁曲線を説明できる。また、磁歪材料等を説明できる。
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| 7週 |
薄膜磁性材料（１） |
蒸着法やスパッタ法等の薄膜化技術を説明できる。一軸磁化回転をもつ磁性薄膜において、磁化スイッチを定量的に説明できる。
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| 8週 |
薄膜磁性材料（２） |
多層膜、人工格子膜の特性を説明できる。また、磁気抵抗効果とその応用を説明できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
磁気センサ |
磁界センサ、位置センサ等の動作原理を説明できる。
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| 10週 |
光磁気（１） |
磁気光学効果を説明できる。Maxwellの方程式を用いて、旋光性や円二色性の起源を説明できる。
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| 11週 |
光磁気（２） |
光アイソレータや光サーキュレータ等の光磁気デバイスの動作原理を説明できる。
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| 12週 |
分析法（１） |
電子材料の分析法を説明できる。
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| 13週 |
分析法（２） |
電子材料の分析法を説明できる。
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| 14週 |
スピントロにクス |
スピンを利用した応用デバイス等を説明できる。
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| 15週 |
（期末試験） |
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| 16週 |
総復習 |
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評価割合
| 試験 | レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 80 | 20 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |