材料物性Ⅱ

科目基礎情報

学校	富山高等専門学校	開講年度	令和04年度 (2022年度)
授業科目	材料物性Ⅱ
科目番号	0136	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	機械システム工学科	対象学年	5
開設期	後期	週時間数	2
教科書/教材	セラミストのための電気物性入門 (JME材料科学) ,X線回折分析（内田老鶴圃)
担当教員	喜多 正雄

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 （設計・システム，情報・論理，材料・バイオ，力学，社会技術に関する基礎知識を理解し，簡単に説明することができる。）

JABEE 1(2)(d)(1) （専門工学（工学（融合複合・新領域）における専門工学の内容は申請高等教育機関が規定するものとする）の知識と能力）

JABEE 1(2)(d)(2) （いくつかの工学の基礎的な知識・技術を駆使して実験を計画・遂行し、データを正確に解析し、工学的に考察し、かつ説明・説得する能力）

JABEE 2.1(1) （基礎工学として、①設計・システム系科目群、②情報・論理系科目群、③材料・バイオ系科目群、④力学系科目群、⑤社会技術系科目群の５群からなり、各群から少なくとも１科目、合計最低６科目を含むこと。）

ディプロマポリシー 1 （機械を構成する材料の物性，製造方法，加工・生産技術や，機械設計に欠かせない材料，熱，流体，機械の力学，電気・情報処理など，幅広い知識と技術，応用力を身につけ，それらを応用したものづくりができる。）

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
学修単位のため、60時間相当の授業外学習が必要である。
　授業外学習・事前：授業内容を予習しておく。
　授業外学習・事後：授業内容に関する課題を解く。
本科目では、60点以上の評価で単位を認定する。
評価が60点に満たない者は、願い出により追認試験を受けることがで
きる。追認試験の結果、単位の修得が認められた者にあっては、その
評価を60点とする。

授業計画

		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 授業外学習・事前：授業で扱うテーマを参照し、予習 したことをノートにまとめること 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に 関する課題を解くこと
		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 授業外学習・事前：授業で扱うテーマを参照し、予習 したことをノートにまとめること 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に 関する課題を解くこと
		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 授業外学習・事前：授業で扱うテーマを参照し、予習 したことをノートにまとめること 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に 関する課題を解くこと
		4週	欠陥半導体	欠陥半導体について説明できる 授業外学習・事前：授業で扱うテーマを参照し、予習 したことをノートにまとめること 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に 関する課題を解くこと
		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 授業外学習・事前：授業で扱うテーマを参照し、予習 したことをノートにまとめること 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に 関する課題を解くこと
		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 授業外学習・事前：授業で扱うテーマを参照し、予習 したことをノートにまとめること 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に 関する課題を解くこと
		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 授業外学習・事前：授業で扱うテーマを参照し、予習 したことをノートにまとめること 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に 関する課題を解くこと
		8週	中間テスト
	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 授業外学習・事前：授業で扱うテーマを参照し、予習 したことをノートにまとめること 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に 関する課題を解くこと
		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 授業外学習・事前：授業で扱うテーマを参照し、予習 したことをノートにまとめること 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に 関する課題を解くこと
		11週	X線回折2	結晶構造因子について説明できる 授業外学習・事前：授業で扱うテーマを参照し、予習 したことをノートにまとめること 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に 関する課題を解くこと
		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 授業外学習・事前：授業で扱うテーマを参照し、予習 したことをノートにまとめること 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に 関する課題を解くこと
		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 授業外学習・事前：授業で扱うテーマを参照し、予習 したことをノートにまとめること 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に 関する課題を解くこと
		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 授業外学習・事前：授業で扱うテーマを参照し、予習 したことをノートにまとめること 授業外学習・事後：授業内容の復習および授業内容に 関する課題を解くこと
		15週	期末試験
		16週	試験返却、解説、授業アンケート

評価割合

	定期試験	課題レポート	合計
総合評価割合	70	30	100
基礎的能力	50	20	70
専門的能力	20	10	30