2025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 | 物質工学特論Ⅱ | ||
|---|---|---|---|
| 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 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | G52B |
| 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 | 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半導体，IC，誘電体，磁性体，超電導体，形状記憶合金，自動車材料，医用材料，３D材料の基礎を修得することができる。 |
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| 授業形態及び 授業方法 |
対面授業とする。補助的にオンデマンド配信による動画，資料配布を行う。 教員の実務経験をもとに最先端の物質・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 |
物質・材料に関連した学部授業を履修していることが望ましい |
授業計画
| 第1回 | 物質産業を理解し進路を考える １物質関連産業の構造 ２高付加価値産業を支える学問 ３電子産業 ４自動車・機械産業 ５医療福祉産業 | 【事前学習】これまでの物質・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 【事後学習】該当箇所を資料，ノート利用して復習すること | ２時間・２時間 |
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| 第2回 | 理論的概念の整理 １結晶の周期性 ２量子力学 ３状態密度関数 ４バンド構造 ５分布関数 ６有効質量 | 【事前学習】資料の該当箇所，「理論的概念の整理」を一通り予習し，内容を把握しておくこと 【事後学習】該当箇所を資料，ノート利用して復習し，課題を実行すること | ２時間・２時間 |
| 第3回 | 真性半導体と不純物半導体 １真性半導体とキャリア密度 ２不純物半導体と不純物準位 ３トランジスタ ＭＯＳＦＥＴ ４トランジスタの動特性 | 【事前学習】資料の該当箇所，「真性半導体と不純物半導体」を一通り予習し，内容を把握しておくこと 【事後学習】該当箇所を資料，ノート利用して復習し，課題を実行すること | ２時間・２時間 |
| 第4回 | ICの構造と製造法 １CMOSICの構造 ２メモリーICの構造 ３MOSFETの製造法 ４ICのパッケージング | 【事前学習】資料の該当箇所，「ICの構造と製造法」を一通り予習し，内容を把握しておくこと 【事後学習】該当箇所を資料，ノート利用して復習し，課題を実行すること | ２時間・２時間 |
| 第5回 | ICの製造装置 １シリコン単結晶の製造装置 ２洗浄装置 ３コーティング装置 ４フォトリソグラフィー装置 ５エッチング装置 ６ダイシング装置 | 【事前学習】資料の該当箇所，「ICの製造装置」を一通り予習し，内容を把握しておくこと 【事後学習】該当箇所を資料，ノート利用して復習し，課題を実行すること | ２時間・２時間 |
| 第6回 | IC設計と検査解析 １IC設計ツール ２解析ツール ３検査装置 | 【事前学習】資料の該当箇所，「IC設計と検査解析」を一通り予習し，内容を把握しておくこと 【事後学習】該当箇所を資料，ノート利用して復習し，課題を実行すること | ２時間・２時間 |
| 第7回 | 論文講読 | 【事前学習】資料を一通り予習し，内容を把握しておくこと 【事後学習】該当箇所を資料，ノート利用して復習し，課題を実行すること | ２時間・２時間 |
| 第8回 | 誘電体 １誘電体と分極 ２強誘電体 ３積層セラミックコンデンサ ４圧電体 | 【事前学習】資料の該当箇所，「誘電体」を一通り予習し，内容を把握しておくこと 【事後学習】該当箇所を資料，ノート利用して復習し，課題を実行すること | ２時間・２時間 |
| 第9回 | 磁性体 １磁性体の分類 ２電子軌道と磁性 ３強磁性 ４フェリ磁性 ５コイルコアと永久磁石 | 【事前学習】資料の該当箇所，「磁性体」を一通り予習し，内容を把握しておくこと 【事後学習】該当箇所を資料，ノート利用して復習し，課題を実行すること | ２時間・２時間 |
| 第10回 | 超伝導体 １完全導体とマイスナー効果 ２超伝導現象 ３ロンドン方程式 ４クーパー対とBCS理論 ５ジョセフソン効果 | 【事前学習】資料の該当箇所，「超伝導体」を一通り予習し，内容を把握しておくこと 【事後学習】該当箇所を資料，ノート利用して復習し，課題を実行すること | ２時間・２時間 |
| 第11回 | 形状記憶合金合金・人工筋肉 １ニッケルチタン合金 ２結晶構造と構造転位 ３人工筋肉ワイヤ ４形状記憶樹脂 ５人工筋肉樹脂 | 【事前学習】教科書の該当箇所，「形状記憶合金合金・人工筋肉」を一通り予習し，内容を把握しておくこと 【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 | ２時間・２時間 |
| 第12回 | 自動車材料 １自動車用金属材料 ２高張力鋼 ３溶接材料 ４フレームの製造 | 【事前学習】資料の該当箇所，「自動車材料」を一通り予習し，内容を把握しておくこと 【事後学習】該当箇所を資料，ノート利用して復習し，課題を実行すること | ２時間・２時間 |
| 第13回 | 医用材料 １医用材料の適用 ２人工組織 ３人工器官 ４生体親和性 | 【事前学習】資料の該当箇所，「医用材料」を一通り予習し，内容を把握しておくこと 【事後学習】該当箇所を資料，ノート利用して復習し，課題を実行すること | ２時間・２時間 |
| 第14回 | 3Dプリンタ材料 １３Dプリンタの原理と材料 ２樹脂材料 ３複合材料 ４金属材料 | 【事前学習】資料の該当箇所，「3Dプリンタ材料」を一通り予習し，内容を把握しておくこと 【事後学習】該当箇所を資料，ノート利用して復習し，課題を実行すること | ２時間・２時間 |
| 第15回 | 論文講読 | 【事前学習】資料を一通り予習し，内容を把握しておくこと 【事後学習】該当箇所を資料，ノート利用して復習し，課題を実行すること | ２時間・２時間 |
その他
| 教科書 |
教科書は用いず，プリント，動画教材等を用いる。
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
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
松澤 剛雄 『新版 電子物性』 森北出版 2010年 第1版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
受講状況，内容の理解程度等を勘案して，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 726号室 E-mail uchikoba.fumio@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
金曜 船橋 13:20 ～ 14:50
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| 学生への メッセージ |
物質工学は，ナノテクノロジー，素材産業，半導体を支える基盤学問です。積極的に受講をしてください |