概要:
固体材料の電子物性を、その結晶構造と結合理論にもとづいて説明できることを目標とする。各種材料の構造と電気的性質について学ぶ。
授業の進め方・方法:
テキストの輪講を行う。
自学・自習の方針：テキストの和訳を予習とする。復習については、毎時間の最後に復習のポイントを述べる。
注意点:
学習シートを利用する。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
オリエンテーション |
講義のオリエンテーションを行う
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| 2週 |
Crystal Structures I |
Unit Cells and Crystal Systems
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| 3週 |
Crystal Structures II |
Symmetry and Bravais Lattice
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| 4週 |
Crystal Structures III |
Description of Crystal Structures
学習シート１
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| 5週 |
Important structure types I |
Rock Salt and Zinc Blende
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| 6週 |
Important structure types II |
Sphalerite and Fluorite
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| 7週 |
Important structure types III |
Perovskite
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| 8週 |
Important structure types IV |
Spinel
学習シート２
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| 2ndQ |
| 9週 |
Electrical Properties I |
Survey of Electrical Properties and Materials
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| 10週 |
Electrical Properties II |
Metallic Conductivity
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| 11週 |
Superconductivity I |
Survey of Superconducting Materials
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| 12週 |
Superconductivity II |
Cuprate Perovskites
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| 13週 |
Semiconductivity I |
Electrical Properties of Semiconductors
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| 14週 |
Semiconductivity II |
Applications of Semiconductors
学習シート３
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| 15週 |
期末試験 |
１～１４回の学習内容から出題
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| 16週 |
答案返却等 |
前期末試験の解答と解説
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| 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。 | 4 | 前2,前3,前4,前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 金属と合金の結晶構造を説明できる。 | 5 | 前5,前6,前7,前8,前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 金属と合金の状態変化および凝固過程を説明できる。 | 5 | 前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 合金の状態図の見方を説明できる。 | 5 | 前9,前10,前11,前12,前13,前14 |
| 電気・電子系分野 | 電子工学 | 電子の電荷量や質量などの基本性質を説明できる。 | 3 | 前1 |
| エレクトロンボルトの定義を説明し、単位換算等の計算ができる。 | 3 | 前1 |
| 原子の構造を説明できる。 | 5 | 前2,前3,前4 |
| パウリの排他律を理解し、原子の電子配置を説明できる。 | 5 | 前2,前3,前4 |
| 結晶、エネルギーバンドの形成、フェルミ・ディラック分布を理解し、金属と絶縁体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 3 | 前5,前6,前7,前8 |
| 金属の電気的性質を説明し、移動度や導電率の計算ができる。 | 3 | 前9,前10,前11,前12 |
| 真性半導体と不純物半導体を説明できる。 | 5 | 前9,前13,前14 |
| 半導体のエネルギーバンド図を説明できる。 | 5 | 前9,前13,前14 |
| pn接合の構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてpn接合の電流―電圧特性を説明できる。 | 3 | 前9,前13,前14 |
| バイポーラトランジスタの構造を理解し、エネルギーバンド図を用いてバイポーラトランジスタの静特性を説明できる。 | 3 | 前9,前13,前14 |
| 電界効果トランジスタの構造と動作を説明できる。 | 3 | 前9,前13,前14 |