到達目標
固体物理学における基礎的知見として、以下の項目について理解し、説明出来ることを目標とする。
・外因性半導体の電気抵抗の温度依存性
・ホール測定
・結晶構造因子
・体心立方格子と面心立方格子の回折強度の計算方法
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 | 外因性半導体の電気抵抗の温度依存性について詳しく説明できる | 外因性半導体の電気抵抗の温度依存性について説明できる | 外因性半導体の電気抵抗の温度依存性について説明できない |
| 評価項目2 | ホール測定について詳しく説明ができる | ホール測定について計算できる | ホール測定について説明できない |
| 評価項目3 | 結晶構造因子について詳しく説明できる | 結晶構造因子について説明できる | 結晶構造因子について説明できる説明できない |
| 評価項目4 | 体心立方格子と面心立方格子の回折強度について計算できる | 体心立方格子と面心立方格子の回折強度について計算できる | 体心立方格子と面心立方格子の回折強度について計算できない |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 A-2
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JABEE 1(2)(d)(1)
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JABEE 1(2)(d)(2)
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JABEE 2.1(1)
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ディプロマポリシー 1
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教育方法等
概要:
材料の性質を原子スケールで捉え、量子力学や統計力学の基本について材料の立場から理解する。今まで学習してきた物理･化学について、その固体物性は数学的手法を用いて理解出来ることを学ぶ。固体における電気的性質に焦点を絞るが、材料の強度や硬さ、熱伝導性や光学特性にも応用が利くことを学び取る
授業の進め方・方法:
講義内容を振り返る演習や課題を通じて学生の理解度を適宜確認する
注意点:
微積分やフーリエ変換等、物理や数学などの基礎科目で学習してきた数学的手法は十分に身に着いたものと前提して授業を進めるので、自信が無い場合は予め関係するであろう数学参考書は用意をしておくこと(数学の参考書については特にこちらから指定はしない)また、授業計画は，学生の理解度に応じて変更する場合がある
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 |
ガイダンス
本講義の進め方と材料学に関する復習 |
材料科学における固体材料の役割について説明できる
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| 2週 |
半導体 |
n型半導体とp型半導体について説明できる
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| 3週 |
外因性半導体 |
外因性半導体の電気抵抗の温度依存性について説明できる
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| 4週 |
欠陥半導体 |
欠陥半導体について説明できる
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| 5週 |
質量作用の法則 |
質量作用の法則について説明できる
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| 6週 |
ホール効果測定 |
ホール効果測定について説明できる
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| 7週 |
半導体素子 |
pn接合を利用したアプリケーションについて説明できる
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| 8週 |
中間テスト |
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| 4thQ |
| 9週 |
X線の取り扱いについて |
放射線の種類と人体に与える影響、関係法令について説明できる
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| 10週 |
X線回折1 |
面間隔と格子状数の関係について計算できる
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| 11週 |
X線回折2 |
結晶構造因子について説明できる
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| 12週 |
X線回折3 |
面心立方格子の消滅測について計算できる
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| 13週 |
X線回折4 |
体心立方格子の消滅測について計算できる
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| 14週 |
X線回折5 |
体心立方格子と面心立方格子の回折強度について計算できる
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
試験返却、解説、授業アンケート |
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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 |
評価割合
| 定期試験 | 課題レポート | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 20 | 100 |
| 基礎的能力 | 60 | 10 | 70 |
| 専門的能力 | 20 | 10 | 30 |