到達目標
1. 主な結晶構造,結合様式について説明し,ミラー指数を指定することができる
2. 固体の誘電的性質の起源について説明し,屈折率の結晶方位依存性について,材料の例を示して説明できる
3. 固体の磁気的性質の起源について説明し,反磁性体,常磁性体,強磁性体など色々な磁性体の分類について説明できる
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 | 主な結晶構造,結合様式について説明ができ,ミラー指数を指定することができる. | 主な結晶構造,結合様式についてある程度説明ができ,ミラー指数を指定することができる. | 主な結晶構造,結合様式について説明ができず,ミラー指数を指定することができない. |
評価項目2 | 固体の誘電的性質の起源について説明できる.屈折率の結晶方位依存性について,材料の例を示して説明できる. | 固体の誘電的性質の起源についてある程度説明できる.屈折率の結晶方位依存性について,材料の例を示してある程度説明できる. | 固体の誘電的性質の起源について説明できない.屈折率の結晶方位依存性について,材料の例を示して説明できない. |
評価項目3 | 固体の磁気的性質の起源について説明できる.また,反磁性体,常磁性体,強磁性体など色々な磁性体の分類について説明できる. | 固体の磁気的性質の起源についてある程度説明できる.また,反磁性体,常磁性体,強磁性体など色々な磁性体の分類についてある程度説明できる. | 固体の磁気的性質の起源について説明できない.また,反磁性体,常磁性体,強磁性体など色々な磁性体の分類について説明できない. |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 A-4
説明
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JABEE d1
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教育方法等
概要:
固体物性論は,その名前にあるように物質の固体状態に対して様々な入力(電界,磁界,応力,熱,光)をしたときにどのような出力が現れるかを取り扱う学問である.
産業的に用いられる固体は,規則的に原子が配列した固体である結晶であることが多いので,本授業でははじめに結晶構造について取り扱う.
次に,結晶の代表的な解析手法としてX線回折を取り扱う.
固体には様々な物性があるが,本授業では電磁波と固体との相互作用,すなわち,固体の誘電的性質と磁気的性質について取り扱う.
授業では,誘電的性質と磁気的性質において顕著な物性をもつ材料であり,産業応用に用いられている材料についても紹介する.
授業の進め方・方法:
板書による授業を行い,補足資料は適宜配布する.
学科によって基礎的な力が異なり,また履修してから相当時間が経過した科目もあるので,授業は復習を織り交ぜながら勧める.また,授業のはじめに前回の授業の大切な点の要約を述べる.授業において,関連する簡単な質問をして理解できているかを確かめるので,ふるって答えてほしい.
学習内容における重要な点は授業中にその都度強調するので,メモなどしっかり取って復習に役立ててほしい.
また,次のような自学自習を60時間以上行うこと.
・授業内容を理解するため,予め配布したプリントや教科書で予習する
・授業内容の理解を深めるため,復習を行う
・課題を与えるので,レポートを作成する
・定期試験の準備を行う
質問は随時受け付けるので,予めメールなどで連絡してから,ノートなどを持って質問しに来ること.
角田研究室または電子デバイス実験室に居ることが多い.
e-mail:kakuda@yonago-k.ac.jp
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 |
前期 |
1stQ |
1週 |
授業の進め方,評価のガイダンス、結晶構造 |
授業の進め方,評価方法を確認することができる。また、結晶構造を説明することができる
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2週 |
実在の結晶,工業における結晶と結晶成長技術 |
実在の結晶,工業における結晶と結晶成長技術を説明することができる
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3週 |
X線回折とブラッグの回折条件 |
X線回折とブラッグの回折条件を説明することができる
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4週 |
逆格子ベクトル |
逆格子ベクトルを説明することができる
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5週 |
逆格子と実格子の変換 |
逆格子と実格子の変換説明することができる
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6週 |
結晶表面層の観察技術-SPM,SEM |
結晶表面層の観察技術-SPM,SEMを説明することができる
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7週 |
中間試験 |
1週目から7週目の授業の到達度を確認することができる
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8週 |
試験返却,講評,マクスウェル方程式による電磁波の表現I |
試験返却,講評,マクスウェル方程式による電磁波の表現を説明することができる
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2ndQ |
9週 |
マクスウェル方程式による電磁波の表現II |
マクスウェル方程式による電磁波の表現を説明することができる
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10週 |
固体の誘電的性質-結晶構造と電気分極 |
固体の誘電的性質-結晶構造と電気分極を説明することができる
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11週 |
固体の誘電的性質-光波の伝搬,光学的異方性,光―電気相互作用 |
固体の誘電的性質-光波の伝搬,光学的異方性,光―電気相互作用を説明することができる
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12週 |
固体の磁気的性質-磁気双極子モーメント |
固体の磁気的性質-磁気双極子モーメントを説明することができる
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13週 |
固体の磁気的性質-スピン磁気モーメント |
固体の磁気的性質-スピン磁気モーメントを説明することができる
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14週 |
磁性体の分類,磁気異方性,磁気―電気相互作用 |
磁性体の分類,磁気異方性,磁気―電気相互作用を説明することができる
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15週 |
期末試験 |
9週目から15週目までの到達度を確認することができる
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16週 |
試験返却・講評・復習 |
9週目から15週目までの到達度を確認することができる
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 材料 | 金属材料、非金属材料、複合材料、機能性材料の性質と用途を説明できる。 | 3 | 前11,前12,前13,前14,前15,前16 |
金属と合金の結晶構造を説明できる。 | 3 | 前2,前3,前4,前6,前8 |
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 | 90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 90 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |