2021年度学院等開講科目物質理工学院材料系材料コース

ソフトマテリアル

開講元: 材料コース
担当教員: 道信剛志 / 石毛亮平
授業形態: 講義
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 清華大
クラス: -
科目コード: MAT.P483
単位数: 200
開講時期: 2021年度
開講クォーター: 3～4Q
シラバス更新日: 2025年7月10日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義は東工大－清華大学修士共同プログラムのための授業で、講義は北京の清華大学（今年度はZoom）において行われる。講義では、ソフトマテリアルに関連する基礎的な概念を扱う。年度により担当教員と扱う題材が変更されることにより、シラバスの内容も毎年改訂される。今年度は前半は液晶や高分子などのソフトマターの構造と物性に関する講義、後半は有機半導体高分子の合成と応用について講義を行う。

到達目標

この講義により、学生は次に述べる能力を得ることが期待される。
１）ソフトマターの階層構造や物性の熱力学的な捉え方と解析法について説明できること。
２）有機半導体高分子の合成法および化学構造と物性の相関について説明できること。

キーワード

液晶，ブロック共重合体，ポリイミド，自己組織化，X線散乱法，振動分光法，偏光，有機半導体、高分子合成、クロスカップリング反応、有機EL、有機トランジスタ、有機太陽電池

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

授業は、高分子を含むソフトマターの階層構造に関する講義に引き続いて、有機半導体高分子に関する講義に関する内容を扱う。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	ソフトマターの熱力学（１）	エントロピーとソフトマターの関係を説明できる
第2回	ソフトマターの熱力学（２）	エントロピーの観点からソフトマターの秩序構造形成について説明できる
第3回	高分子液晶の秩序化	高分子液晶の逐次相転移，構造形成，特徴的な物性について説明できる
第4回	高分子ブレンド，ブロック共重合体	ポリマーアロイの熱力学と秩序形成について説明できる
第5回	耐熱性高分子	ポリイミドに代表される耐熱性高分子の機能性の起源を，熱力学を用いて説明できる
第6回	放射光X線散乱法	放射光X線を活用したソフトマターの構造解析について説明できる
第7回	偏光振動分光法	偏光赤外吸収，偏光ラマン散乱等の振動分光法を活用した分子配向解析について説明できる
第8回	有機半導体高分子の特徴	有機半導体高分子の特徴について説明できる
第9回	クロスカップリング反応	クロスカップリング反応の機構について説明できる
第10回	クロスカップリング重合	クロスカップリング反応を使った高分子の合成法を説明できる
第11回	直接アリール化重合	直接アリール化重合法について説明できる
第12回	有機EL	有機ELについて説明できる
第13回	有機トランジスタ	有機トランジスタについて説明できる
第14回	有機太陽電池	有機太陽電池について説明できる

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

特に指定しない

参考書、講義資料等

必要な資料はOCW-iまたはT2SCHORAにより配布する

成績評価の方法及び基準

理解度確認のための演習（90％）、授業参加度（1０％）（授業参加度は授業での討論、小テストなどにより算出する）

履修の条件・注意事項

特に指定はないが、関連する項目を受講していることがのぞましい