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2024年度 学院等開講科目 物質理工学院 材料系

無機材料科学演習

開講元
材料系
担当教員
水野 隼斗 / 氣谷 卓 / 富田 夏奈 / 望月 泰英 / 山口 晃 / 服部 真史 / 宮﨑 雅義 / 大久保 喬平 / 岡本 一輝 / 相原 健司 / 重松 圭 / 半沢 幸太 / 井手 啓介 / 安原 颯 / 久保田 雄太
授業形態
講義 (対面型)
メディア利用科目
-
曜日・時限
(講義室)
月3-4 (S7-201) / 木3-4 (S7-201)
クラス
-
科目コード
MAT.C310
単位数
200
開講時期
2024年度
開講クォーター
4Q
シラバス更新日
2025年3月14日
使用言語
日本語

シラバス

授業の目的(ねらい)、概要

周期表中の多くの元素が研究対象となる無機材料の特質を理解するための基礎知識についての演習を行う。材料科学に必要となる事項を復習するとともに、無機材料の特徴に関する着実な理解と応用力を養う。

到達目標

無機材料科学で必要となる内容について、その概念や方法論を説明できる。

キーワード

無機化学、結晶化学、固体物性

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

各回の前半で基本的な事項を講義し、後半で講義内容に関する演習に取り組んでもらいます。

授業計画・課題

授業計画 課題
第1回 電磁気学:電場、電位、静電エネルギーがかかわる電磁気現象 コンデンサを例としてとりあげ、平行平板型、円筒型、球殻型電極系における電場、電位、静電エネルギーがかかわる電磁気現象について理解し、解析できるようにする。
第2回 力学:運動方程式 材料科学への応用に必要な力学を復習・演習する
第3回 熱力学1:第1法則、第2法則 材料科学への応用に必要な熱力学を復習・演習する
第4回 熱力学2:化学平衡 材料科学への応用に必要な熱力学を復習・演習する。
第5回 電気化学:電極電位 材料科学への応用に必要な電気化学を復習・演習する。
第6回 界面化学:吸着 材料科学への応用に必要な電気化学を復習・演習する。
第7回 量子化学1:波動関数、井戸型ポテンシャル 材料科学への応用に必要な量子化学を復習・演習する。
第8回 量子化学2:分子軌道 材料科学への応用に必要な量子化学を復習・演習する。
第9回 無機化学1:元素、化学結合 材料科学への応用に必要な無機化学を復習・演習する。
第10回 無機化学2:配位子場 材料科学への応用に必要な無機化学を復習・演習する。
第11回 無機固体物性1:結晶構造 無機材料の結晶構造を復習・演習する。
第12回 無機固体物性2:半導体 半導体材料を復習・演習する。
第13回 無機固体物性3:誘電体 誘電体材料を復習・演習する。
第14回 無機固体物性4:磁性体 磁性材料を復習・演習する。

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

必要に応じて指示する。

参考書、講義資料等

必要に応じて指示する。

成績評価の方法及び基準

出席点、講義中に行う課題・小テストで評価する。

関連する科目

  • MAT.C301 : 結晶化学(C)
  • MAT.C305 : 固体物性I(概論・半導体)
  • MAT.C307 : 固体物性II(誘電体・磁性体)

履修の条件・注意事項

微分方程式や線形代数に関する基礎知識を前提とする。また、結晶に関する基礎知識があることが望ましい。