1. 機能材料の製造プロセスに関する知識を習得し、実例を説明できる。
2. 機能材料の構造に関する知識を習得し、実例を説明できる。
3. 機能材料の性質に関する知識を習得し、実例を説明できる。
概要:
本科目では、金属系・無機系の機能材料について、その基礎および応用に関する講義を行う。われわれの身の回りには様々な機能を有する材料が数多く存在しているが、目的とする機能を有する材料に関して、性質(機能)、構造、製造の三つの柱が相互に関係しているので、これらを知ることが重要である。そこで、本科目では性質(機能)、構造、製造に関する基礎的な知識を習得するために実例を挙げて教授する。
授業の進め方・方法:
基礎事項をしっかりと理解しておかなければ、応用は難しいので、これまで学んできた金属系、無機系材料に関する基礎事項の確認を最も重視する。また、機能材料に関する具体的事例の調査、報告書の作成、発表の時間を設け、これを通じて、実践性、創造性を高める一助としたい。
関連科目:材料工学科の専門基礎科目
注意点:
定期試験80%、小テスト・課題等20%として評価する。
到達目標に記載した内容を主な評価基準とする試験を実施し、60点以上を合格とする。
必要に応じて再試験を実施するが、評価は60点とする。
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 | 材料系分野 | 材料物性 | 金属の一般的な性質について説明できる。 | 4 | 後1,後2 |
原子の結合の種類および結合力や物質の例など特徴について説明できる。 | 4 | 後1,後2 |
結晶構造の特徴の観点から、純金属、合金や化合物の性質を説明できる。 | 4 | 後1,後2 |
陽子・中性子・電子からなる原子の構造について説明できる。 | 3 | 後1,後2 |
ボーアの水素原子模型を用いて、エネルギー準位を説明できる。 | 3 | 後1,後2 |
4つの量子数を用いて量子状態を記述して、電子殻や占有する電子数などを説明できる。 | 3 | 後1,後2 |
周期表の元素配列に対して、電子配置や各族および周期毎の物性の特徴を関連付けられる。 | 4 | 後1,後2 |
結晶系の種類、14種のブラベー格子について説明できる。 | 4 | 後2 |
ミラー指数を用いて格子方位と格子面を記述できる。 | 4 | 後2 |
代表的な結晶構造の原子配置を描き、充填率の計算ができる。 | 3 | 後2 |
X線回折法を用いて結晶構造の解析に応用することができる。 | 3 | 後2 |
電子が持つ粒子性と波動性について、現象を例に挙げ、式を用いて説明できる。 | 3 | 後3 |
量子力学的観点から電気伝導などの現象を説明できる。 | 2 | 後3 |
不純物半導体のエネルギーバンドと不純物準位を描き、伝導機構について説明できる。 | 3 | 後3,後4 |
真性半導体の伝導機構について説明できる。 | 4 | 後3,後4 |