2022年度学院等開講科目物質理工学院応用化学系応用化学コース

応用化学最前線第二

開講元: 応用化学コース
担当教員: 中川勝 / 笠松秀輔
授業形態: 講義 (ハイフレックス型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 集中講義等
クラス: -
科目コード: CAP.T424
単位数: 100
開講時期: 2022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: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

[概要]本講義では、物質や材料の機能・物性を開拓するための原理を理解し、有用な物質・材料の創成に関する高度な化学技術ならびにその活用を修得した化学者を養成するため、応用化学分野の最前線で活躍する研究者が、基礎から応用までの研究成果を紹介する。
[ねらい]応用化学分野の最前線で活躍する研究者の基礎から応用までの研究に関する幅広い知識を修得することを目標とする。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する。
(1) ナノインプリント技術が説明できる。(2) 界面形成分子材料が説明できる。(3) レジスト材料の作製について説明できる。(4) 物質科学とスーパーコンピュターの関わりについて説明できる。(5) AIと材料開発の関係について説明できる。(6) 物質科学とマテリアルズインフォマティクスについて説明できる。

キーワード

基礎的性質、原子・分子、物質、化学技術、応用化学、ナノインプリント、レジスト材料、スーパーコンピューター、マテリアルズインフォマティクス

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

ハイフレックスによる講義形式で2名の講師がそれぞれ集中講義を行う。
前半：中川勝講師　ナノインプリント技術とそれを担う界面形成分子材料ならびに先端プロセス
後半：笠松秀輔講師　物質科学とマテリアルズインフォマティクス

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	一桁ナノサイズからの有型成形加工技術であるナノインプリント技術の背景と現状を概説する。高速・大容量の次世代情報通信で期待されるナノ構造デバイスの研究開発の紹介を通して、半導体や金属への構造転写に用いられるレジスト材料の成形で鍵を握る界面形成分子材料や先端プロセスを化学的・機能物性的側面から講義する。 1-1. ナノインプリント技術の誕生の背景と広がる応用 1-2. 界面形成分子材料が鍵を握る離型 1-3. 密着分子層と離型分子層の効用 1-4. 光硬化性組成物とレジスト材料 1-5. レーザー加工孔版印刷を組込んだ新ナノ造形法 1-6. 一桁ナノ造形に向けた研究動向	(1) ナノインプリント技術の背景と現状について説明できる (2) レジスト材料の成形で重要な界面形成分子材料と先端プロセスを説明できる
第2回	コンピュータの指数関数的な性能向上によって、計算機シミュレーションや機械学習でできることは拡大し続けており、材料化学分野においても、これらの技術の活用についての期待が大きく高まっている。そこで本講義では、関連技術や先端研究動向について概観することで、現状で何ができて何ができないのかを把握し、正しく期待し、活用できるように知見を深めることを目的とする。 1-1. 計算物質科学とスーパーコンピュータ－コンピュータで科学するとは 1-2. 計算物質科学とスーパーコンピュータ－スーパーコンピュータはどこがスーパーなのか 1-3. 物質シミュレーション理論（超）入門－なぜ物質の性質がコンピュータで予測できるのか、できないのか 1-4. AIと材料開発－人工知能と機械学習の基礎知識と最近の話題 1-5. AIと材料開発－マテリアルズインフォマティクス 1-6. 計算物質科学とマテリアルズインフォマティクスの研究動向	(1) 計算物質科学とスーパーコンピューターについて説明できる (2) AIと材料開発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

指定なし

参考書、講義資料等

配布資料は有り

成績評価の方法及び基準

全授業出席を原則とし、毎回の授業で出席確認をする。成績評価はレポートにより行う。

履修の条件・注意事項

履修の条件は設けない。

その他

講義実施日
第一回：1/12（木）：10:45-17:20（東北大学中川先生）
第二回：1/19（木）：10:45-17:20（山形大学笠松先生）