2019年 理工学部 シラバス - 精密機械工学科
設置情報
| 科目名 | 機能性材料 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 精密機械工学科 | 学年 | 4年 |
| 担当者 | 内木場 文男 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | G12C |
| クラス | |||
| ポリシー | ディプロマ・ポリシー【DP】 カリキュラム・ポリシー【CP】 | ||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 材料を構造物として取り扱うことのほかに、材料の機能そのものに着目し利用することが機械系学生にも必要になる。本講義においては電子・原子の振る舞いを記述する固体物理学をベースにして材料の熱的、化学的、光学的、電気的な性質を解明し、機能性材料の機能発現のメカニズムの基礎を修得することを目標とする |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
教科書を用いた講義をおこなう |
| 履修条件 | 材料学、機械材料、電磁気学等の材料物性について基礎的な講義をすでに受講していることが望ましい |
授業計画
| 第1回 | 機能性材料概説 機能性材料とは 【事前学習】3年生までに修得した構造材料に関することを復習し，理解しておくこと（120分） 【事後学習】機能性材料の概念を教科書をとおして復習する（120分） |
|---|---|
| 第2回 | 古典論と量子力学 原子スペクトル 電子の波動性 不確定性原理 【事前学習】教科書の該当箇所を一通り予習し，内容を把握しておくこと(120分） 【事後学習】該当箇所を教科書，ノート利用して復習すること(120分） |
| 第3回 | 量子力学１ シュレディンガ―方程式の導出 【事前学習】教科書の該当箇所を一通り予習し，内容を把握しておくこと(120分） 【事後学習】該当箇所を教科書，ノート利用して復習すること(120分） |
| 第4回 | 量子力学２ 物質中の伝導電子 【事前学習】教科書の該当箇所を一通り予習し，内容を把握しておくこと(120分） 【事後学習】該当箇所を教科書，ノート利用して復習すること(120分） |
| 第5回 | 統計力学１ 基本的な統計分布 【事前学習】教科書の該当箇所を一通り予習し，内容を把握しておくこと(120分） 【事後学習】該当箇所を教科書，ノート利用して復習すること(120分） |
| 第6回 | 統計力学２ フェルミ分布 ボーズ分布 【事前学習】教科書の該当箇所を一通り予習し，内容を把握しておくこと(120分） 【事後学習】該当箇所を教科書，ノート利用して復習すること(120分） |
| 第7回 | 電気抵抗 有効質量 オームの法則 【事前学習】教科書の該当箇所を一通り予習し，内容を把握しておくこと(120分） 【事後学習】該当箇所を教科書，ノート利用して復習すること(120分） |
| 第8回 | 金属・半導体・絶縁体１ 周期ポテンシャルでのシュレディンガ―方程式 【事前学習】教科書の該当箇所を一通り予習し，内容を把握しておくこと(120分） 【事後学習】該当箇所を教科書，ノート利用して復習すること(120分） |
| 第9回 | 金属・半導体・絶縁体２ エネルギーのバンド構造 半導体の電気伝導 【事前学習】教科書の該当箇所を一通り予習し，内容を把握しておくこと(120分） 【事後学習】該当箇所を教科書，ノート利用して復習すること(120分） |
| 第10回 | 金属・半導体・絶縁体３ ホール効果 【事前学習】教科書の該当箇所を一通り予習し，内容を把握しておくこと(120分） 【事後学習】該当箇所を教科書，ノート利用して復習すること(120分） |
| 第11回 | 磁性体 磁気モーメント 強磁性と相転移 キュリーワイスの法則 【事前学習】教科書の該当箇所を一通り予習し，内容を把握しておくこと(120分） 【事後学習】該当箇所を教科書，ノート利用して復習すること(120分） |
| 第12回 | 誘電体 電界・分極・電束密度 クラウジウス・モソッティの式 圧電効果 【事前学習】教科書の該当箇所を一通り予習し，内容を把握しておくこと(120分） 【事後学習】該当箇所を教科書，ノート利用して復習すること(120分） |
| 第13回 | 格子振動 縦波と横並 単原子１次元格子振動 ２種類の原子の１次元格子振動 【事前学習】教科書の該当箇所を一通り予習し，内容を把握しておくこと(120分） 【事後学習】該当箇所を教科書，ノート利用して復習すること(120分） |
| 第14回 | 光物性 光電効果 吸収と反射 直接遷移 間接遷移 【事前学習】教科書の該当箇所を一通り予習し，内容を把握しておくこと(120分） 【事後学習】該当箇所を教科書，ノート利用して復習すること(120分） |
| 第15回 | 平常試験及びその解説 【事前学習】これまでの教科書，ノート一通り復習し，内容を把握しておくこと(120分） 【事後学習】試験の問題と正解について理解をすること(120分） |
その他
| 教科書 |
都甲潔 『電子物性』 電気電子工学シリーズ 朝倉書店 2008年 第初版
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| 参考書 |
一ノ瀬昇編著 『電気電子機能材料 』 オーム社 2003年 第2版
神藤欣一著 『機能材料の基礎知識 』 産業図書 1995年 第1版
C. キッテル 『キッテル 固体物理学入門 第8版〈上、下〉』 丸善 2008年 第8版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
試験，授業等で理解度を総合的に評価する |
| 質問への対応 | 随時 |
| 研究室又は 連絡先 |
7号館3階 734号室 E-mail uchikoba@eme.cst.nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
水曜 船橋 13:20 ～ 15:00
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| 学生への メッセージ |
機能性材料は、ナノテクノロジーへの入り口です。すすんで受講をしてください |