材料工学

科目基礎情報

学校	熊本高等専門学校	開講年度	2018
授業科目	材料工学
科目番号	AN113	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	電子情報システム工学専攻	対象学年	専1
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	一ノ瀬昇編著，「電気電子機能材料」，オーム社
担当教員	葉山 清輝

到達目標

１．電気・電子分野で用いられる構造材料，及び機能材料の概略を知り，用途に応じて材料に要求される特質について理解し説明できる．
２．材料の短・長期的な信頼性，利用限界について正しく把握できる．
３．電気的，電子的，機械的，化学的，機能的，あるいはコスト的な要求に応じて適した材料を選択することができる．

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
導電材料と抵抗材料	金属の電気伝導，導電体材料の種類，特殊導電材料，超伝導材料，精密抵抗合金，電流調節用抵抗材料，電熱・照明用抵抗，機能性抵抗材料について教科書に記載されている内容の大半を理解し説明できる．	金属の電気伝導，導電体材料の種類，特殊導電材料，超伝導材料，精密抵抗合金，電流調節用抵抗材料，電熱・照明用抵抗，機能性抵抗材料について教科書に記載されている内容の６割以上を理解し説明できる．	金属の電気伝導，導電体材料の種類，特殊導電材料，超伝導材料，精密抵抗合金，電流調節用抵抗材料，電熱・照明用抵抗，機能性抵抗材料について教科書に記載されている内容の６割未満しか理解できない．
半導体材料と磁性材料	半導体の導電構造，金属―半導体接触，pn接合，トランジスタ，スイッチング素子，軟磁性材料，硬磁性材料，磁気記録材料，特殊磁性材料について教科書に記載されている内容の大半を理解し説明できる．	半導体の導電構造，金属―半導体接触，pn接合，トランジスタ，スイッチング素子，軟磁性材料，硬磁性材料，磁気記録材料，特殊磁性材料について教科書に記載されている内容の６割以上を理解し説明できる．	半導体の導電構造，金属―半導体接触，pn接合，トランジスタ，スイッチング素子，軟磁性材料，硬磁性材料，磁気記録材料，特殊磁性材料について教科書に記載されている内容の６割未満しか理解できない．
誘電体材料と絶縁体材料	誘電体のマクロな性質，誘電分極機構，コンデンサの構造と特徴，圧電・焦電体，絶縁材料について教科書に記載されている内容の大半を理解し説明できる．	誘電体のマクロな性質，誘電分極機構，コンデンサの構造と特徴，圧電・焦電体，絶縁材料について教科書に記載されている内容の６割以上を理解し説明できる．	誘電体のマクロな性質，誘電分極機構，コンデンサの構造と特徴，圧電・焦電体，絶縁材料について教科書に記載されている内容の６割未満しか理解できない．
センサ材料	金属材料，セラミック，高分子，半導体で作られるセンサについて教科書に記載されている内容の大半を理解し説明できる．	金属材料，セラミック，高分子，半導体で作られるセンサについて教科書に記載されている内容の６割以上を理解し説明できる．	金属材料，セラミック，高分子，半導体で作られるセンサについて教科書に記載されている内容の６割未満しか理解できない．

教育方法等

概要:

材料工学として本講義では電気・電子機能性材料を主に取り上げる．機能材料とは，材料の機械的，熱的，化学的，工学的，電気的，生体的などの性質を利用した高度な機能を有する材料のことである．電気・電子関連分野での機能性材料の種類，導電材料，抵抗材料，半導体材料，磁性体材料，誘電体・絶縁体材料，センサ材料について順に説明する．

授業の進め方・方法:

電子関連分野で用いる様々な材料の定性的な説明を行う．後期開講科目の電子物性論では材料の物性について理論的な説明を行い関連が深い．
定期試験とレポートにより評価する.
定期試験とレポートにより総合的に評価する．定期試験成績を６０％，レポート評価を４０％として１００点で評価し，評点が６０点以上で目標達成とする．授業項目毎に個別の課題でレポート提出を課す．

注意点:

教科書には多種多様な電子材料の説明が記載されており、講義でも幅広く例を上げながら解説していく。事前に教科書に目を通しておくように.
規定授業時間数は３０時間である．単位当たり30時間の自学自習を要する.授業項目毎に個別の課題で必要な自学自習相当のレポートを課し提出を確認する．

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス (Guidance)	本科目の教育目標，授業進め方，レポートの書き方，評価の方法についての説明する．
		2週	１．機能性材料の学び方(1) (1.How to learn functional materials(1))	機能性材料について，定義，種類，将来展望について理解し説明できる．
		3週	１．機能性材料の学び方(2) (1.How to learn functional materials(2))	機能性材料について，定義，種類，将来展望について理解し説明できる．
		4週	２．導電材料(1) (2. Conductor materials(1))	金属の電気伝導，導電体材料の種類，特殊導電材料，超伝導材料について理解し説明できる．
		5週	２．導電材料(2) (2. Conductor materials(2))	金属の電気伝導，導電体材料の種類，特殊導電材料，超伝導材料について理解し説明できる．
		6週	３．抵抗材料(1) (3. Resistance materials(1))	精密抵抗合金，電流調節用抵抗材料，電熱・照明用抵抗，機能性抵抗材料について理解し説明できる．
		7週	３．抵抗材料(2) (3. Resistance materials(2))	精密抵抗合金，電流調節用抵抗材料，電熱・照明用抵抗，機能性抵抗材料について理解し説明できる．
		8週	４．半導体材料(1) (4. Semiconductor materials(1))	半導体の導電構造，金属―半導体接触，pn接合，トランジスタ，スイッチング素子について理解し説明できる．
	2ndQ
		9週	４．半導体材料(2) (4. Semiconductor materials(2))	半導体の導電構造，金属―半導体接触，pn接合，トランジスタ，スイッチング素子について理解し説明できる．
		10週	５．磁性体材料(1) (5. Magnetic materials(1))	軟磁性材料，硬磁性材料，磁気記録材料，特殊磁性材料について理解し説明できる．
		11週	５．磁性体材料(2) (5. Magnetic materials(2))	軟磁性材料，硬磁性材料，磁気記録材料，特殊磁性材料について理解し説明できる．
		12週	６．誘電体材料 (6. Dieelectric materials)	誘電体のマクロな性質，誘電分極機構，コンデンサの構造と特徴について理解し説明できる．
		13週	７．絶縁体材料 (7. Insulator materials)	圧電・焦電体，絶縁材料について理解し説明できる．
		14週	８．センサ材料 (8. Sensor materials)	金属材料，セラミック，高分子，半導体で作られるセンサについてそれぞれ理解し説明できる．
		15週	定期試験
		16週	答案返却	試験の解答と解説を行い正答で来なかった問題について正しく理解する．

評価割合

	試験	課題	合計
総合評価割合	60	40	100
基礎的能力	30	20	50
専門的能力	30	20	50