2024年度学院等開講科目物質理工学院材料系材料コース

ナノ材料計測 a

開講元: 材料コース
担当教員: 曽根正人 / 三宮工
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 (J2-303(J234)) / 木3-4 (J2-303(J234))
クラス: a
科目コード: MAT.M402
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: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

【概要】ナノ材料の特性はナノサイズの構造に大きく依存するため、高い空間分解能を持つ計測手法は必要不可欠です。今日のナノ材料の発展にともない、ナノ計測手法も日々進化しています。それらの計測手法には、多くの種類・応用法があり、材料の種類や知りたい情報によって使用法は大きく異なってきます。適切な計測手法を選択するためには、その手法をよく理解していることが重要です。本講義では、ナノ材料計測手法を、具体例を通して学習していきます。
【ねらい】前半では、電子顕微鏡法や粒子・チューブなどの低次元ナノ材料、後半では分光法や２次元・３次元ナノ材料、分子機械などに関するナノ材料とその計測手法を学習することを目標とします。

到達目標

【到達目標】本講義を履修することによって、ナノ材料研究において、特に構造測定に用いられる計測技術を理解すること、材料に応じて適切な手法を選択できるようになることを目標とする。測定手法の基礎的な知識だけでなく、実際にどのような材料に応用されているかを、実例を通じてに学習していきます。
【テーマ】本講義では、各種電子顕微鏡法、回折手法、分光法を理解して、材料評価における測定手法の手法選択、データ解釈を適切に行うことができるようになることを目的としています。

キーワード

ナノ材料、ナノ粒子、ナノシート、分子機械、電子顕微鏡、走査プローブ顕微鏡、回折、分光法

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

毎回の授業で出席をとります。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	顕微鏡法と回折	イメージングと回折の基礎を復習する。
第2回	透過電子顕微鏡	透過型電子顕微鏡の原理と基礎を解説する。
第3回	走査透過電子顕微鏡	走査型透過電子顕微鏡の原理と基礎を解説する。
第4回	走査電子顕微鏡	走査型電子顕微鏡の原理と基礎を解説する。
第5回	０次元ナノ材料：ナノ粒子の観察	ゼロ次元材料の構造観察を主体に解説する。
第6回	０次元ナノ材料：磁性ナノ粒子・ナノ結晶の特性評価	磁性ナノ粒子等、機能性粒子について紹介する。
第7回	１次元ナノ材料：ナノチューブ・ナノワイアの観察	1次元ナノ材料の観察例を示す。
第8回	プローブ顕微鏡とナノ表面構造・機能の観察	SPMを用いた表面観察手法について解説する。
第9回	２次元材料：ナノシート・グラフェンの観察	２次元ナノ材料の観察例を示す。
第10回	２次元材料：ナノシートの特性評価	２次元ナノ材料の構造とその特性について講述
第11回	３次元材料：バルクナノ材料の構造解析	3次元バルクナノ材料の構造とその構造解析について講述
第12回	３次元材料：バルクナノ材料の特性評価	3次元バルクナノ材料の特性解析について講述
第13回	分光法と核磁気共鳴法	ナノ材料の分光法と核磁気共鳴法について講述
第14回	分子機械：ナノ構造と機械的システム制御	ナノマシンの概念と機械的システム制御について講述

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

未定

参考書、講義資料等

授業で配布する資料など

成績評価の方法及び基準

各回の演習で成績を評価する。

履修の条件・注意事項

特になし

連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

曽根（sone.m.aa[at]m.titech.ac.jp）
三宮（sannomiya.t.aa[at]m.titech.ac.jp）

オフィスアワー

メールで事前連絡

その他

参加者が全員日本人でなければ、奇数年も英語で実施