2022年 大学院理工学研究科 シラバス - 精密機械工学専攻
設置情報
| 科目名 | 機能性材料特論Ⅰ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 精密機械工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 内木場 文男 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | G52A |
| クラス | |||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 材料の機械的、熱的、化学的、光学的、電気的、生体的性質を利用した高度な機能を発現する材料を機能性材料と呼ぶ。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 |
対面授業。 教員の実務経験をもとに最先端の機能性材料を開発あるいは扱う基礎を与える。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
金属、無機、ポリマーなど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】大学4年生までの材料に関する教科書ノートを一通り復習し，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） |
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| 第2回 | 原子の構造と結合 原子の配列 方向と結晶面 結合 【事前学習】教科書の該当箇所，「原子の配列 方向と結晶面 結合」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し，課題を実行すること(120分） |
| 第3回 | 物質の構造とX線・粒子線回折１ 物質の原子構造の観察 回折に対するブラック条件 【事前学習】教科書の該当箇所，「物質の原子構造の観察 回折に対するブラック条件」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し，課題を実行すること(120分） |
| 第4回 | 物質の構造とX線・粒子線回折２ 逆格子 逆格子の応用 【事前学習】教科書の該当箇所，「逆格子 逆格子の応用 」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し，課題を実行すること(120分） |
| 第5回 | 課題の解説と演習問題 原子の構造と結合 物質の構造とX線・粒子線回折 【事前学習】教科書の該当箇所，「原子の構造と結合 物質の構造とX線・粒子線回折」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し，課題を実行すること(120分 |
| 第6回 | 固体の弾塑性１ 歪と応力 歪エネルギー密度 結晶の弾性 【事前学習】教科書の該当箇所，「歪と応力 歪エネルギー密度 結晶の弾性」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し，課題を実行すること(120分 |
| 第7回 | 固体の弾塑性２ 結晶の弾性 【事前学習】教科書の該当箇所，「結晶の弾性」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し，課題を実行すること(120分 |
| 第8回 | 固体の動力学性質と格子振動１ 原子振動のモデル 【事前学習】教科書の該当箇所，「原子振動のモデル」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し，課題を実行すること(120分 |
| 第9回 | 固体の動力学性質と格子振動２ 格子振動と比熱 非調和振動と熱的性質 【事前学習】教科書の該当箇所，「格子振動と比熱 非調和振動と熱的性質」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し，課題を実行すること(120分 |
| 第10回 | 課題の解説と演習問題 固体の弾塑性 固体の動力学性質と格子振動 【事前学習】該当箇所，「固体の弾塑性 固体の動力学性質と格子振動」をノートを用いて復習し，内容を把握しておくこと。また，自らの解答をを見直しておくこと(120分） 【事後学習】演習の該当箇所を調べ復習し，課題の解説と自分の解答を比較すること(120分） |
| 第11回 | 量子力学と原子の電子配置１ 電子の波動 シュレディンガ―方程式 【事前学習】教科書の該当箇所，「電子の波動 シュレディンガ―方程式」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し，課題を実行すること(120分 |
| 第12回 | 量子力学と原子の電子配置２ 軌道角運動量 【事前学習】教科書の該当箇所，「軌道角運動量」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し，課題を実行すること(120分 |
| 第13回 | 量子力学と原子の電子配置３ 方位量子数 磁気量子数 【事前学習】教科書の該当箇所，「方位量子数 磁気量子数」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し，課題を実行すること(120分 |
| 第14回 | 量子力学と原子の電子配置４ 主量子数 スピン量子数 【事前学習】教科書の該当箇所，「主量子数 スピン量子数」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し，課題を実行すること(120分 |
| 第15回 | 課題の解説と演習問題 量子力学と原子の電子配置 【事前学習】該当箇所，「量子力学と原子の電子配置」をノートを用いて復習し，内容を把握しておくこと。また，自らの解答をを見直しておくこと(120分） 【事後学習】演習の該当箇所を調べ復習し，課題の解説と自分の解答を比較すること(120分） |
その他
| 教科書 |
藤原毅夫 『物性物理学』 新・工学系の物理学 理数工学社 2009年 第１版
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
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
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| 成績評価の方法 及び基準 |
提出レポート・受講状況等を勘案して，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3F 734号室 E-mail uchikoba.fumio@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
水曜 船橋 16:40 ～ 18:10
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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。積極的に受講をしてください |