2023年度学院等開講科目物質理工学院材料系材料コース

微粒子科学特論

開講元: 材料コース
担当教員: 宮内雅浩 / 山口晃 / 徳留弘優
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火5-6 (S7-202) / 金5-6 (S7-202)
クラス: -
科目コード: MAT.C416
単位数: 200
開講時期: 2023年度
開講クォーター: 3Q
シラバス更新日: 2025年7月8日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

微粒子のサイズによる量子効果，微粒子の形状による特異な物性を理解する。また、微粒子を用いた環境・エネルギー分野への応用、特に、光エネルギー変換や電気化学分野の最前線を理解する。更に、微粒子にまつわる特許の事例を勉強し、履修者自らが強い特許明細書を書けるよう指導する。

到達目標

微粒子の物性や特性について，量子サイズ効果等の量子力学・固体物理学の視点で理解する．微粒子技術の環境・エネルギー分野での応用例（光触媒、電極触媒など）も理解する。更に将来の技術者リーダーとして必要な素養の一つである強い特許明細書の書き方を習得する。

キーワード

微粒子、量子ドット、ナノチューブ、環境、エネルギー、特許

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

講義では基礎的、応用的内容について解説する。外部講師に講義を依頼しているため、ZOOMによる直接指導型ライブ型で講義を開催する可能性もある。ZOOM開講の場合、直接的指導となるよう、双方向の質問時間やクイズなどで教員と学生間のコミュニケーションをはかる。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	微粒子の形状と物性 1　「半導体量子ドット」	固体物理をベースに半導体量子ドットの特性について解説する。
第2回	微粒子の形状と物性 2 「プラズモン、ナノカーボン」	プラズモン材料、ナノカーボン材料（C60, CNT, Graphene）について解説する。
第3回	微粒子の形状と物性 3　「酸化物ナノチューブ」	酸化物ナノチューブの特徴や応用について解説する。
第4回	微粒子に関する特許と技術開発	微粒子に関連する特許と技術開発について解説する。強い特許明細書の書き方について解説する。
第5回	課題発表会説明	課題発表会に関する説明をおこなう。割り当て、スケジュールを決める。
第6回	企業における微粒子研究開発 1	企業における微粒子技術の最前線、研究例を述べる。
第7回	企業における微粒子研究開発 2	企業における微粒子技術の最前線、研究例を述べる。
第8回	企業における微粒子研究開発 3	企業における微粒子技術の最前線、研究例を述べる。
第9回	ナノ構造と界面、電気化学 1	ナノ構造と界面が電子移動に果たす役割を解説する。
第10回	ナノ構造と界面、電気化学 2	ナノ構造と界面が電子移動に果たす役割を解説する。
第11回	課題演習口頭発表 1	課題に対して口頭発表する。
第12回	課題演習口頭発表 2	課題に対して口頭発表する。
第13回	課題演習口頭発表 3	課題に対して口頭発表する。
第14回	総括	これまでの授業内容を総括する

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

授業中にテキストを配布ないしWebにテキストをアップロードする

参考書、講義資料等

Inorganic and Metallic Nanotubular Materials（宮内ら著，Springer）

成績評価の方法及び基準

課題発表会で評価する．

履修の条件・注意事項

特に条件は設けないが、関連の分野の授業を事前に履修していることが望ましい。

その他

この授業は2023年度を最後に終了する予定です。学部4年生が履修しても、翌年度以降に大学院の履修科目として申告することができませんので、学部4年生は履修しないで下さい。