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
学習・教育目標 (B) (ハ)
説明
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学習・教育目標 (B) (ロ)
説明
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教育方法等
概要:
材料を理解する上で大切な基礎理論を先ず説明し、次に重要な無機系機能材料をできるだけ多く取り上げ、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。また、演習にはグループワークなどを取り入れる。
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 |
(期末試験は実施しない) |
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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 | 0 | 100 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 0 | 100 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 |