2024年度学院等開講科目物質理工学院材料系材料コース

ナノ構造薄膜特論

開講元: 材料コース
担当教員: 松田晃史
授業形態: 講義 (ライブ型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 金5-6 (J2-303(J234))
クラス: -
科目コード: MAT.C418
単位数: 100
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

薄膜ナノ材料はバルクと異なる物理的・化学的特徴を示し、小型軽量化、高密度化にとどまらない貢献を果たしており、今日となっては欠かすことができない材料形態である。その研究開発は、新物質・機能探索とならび、従来にない革新的な応用を電子光学、パワーエレクトロニクス、ロジスティクス、情報通信、バイオ医療、環境エネルギー等のあらゆる分野で切り拓く要となってきた。材料に基づくより豊かな持続的社会のさらなる成長には、薄膜ナノ材料について学習した基礎科学・工学の実用的貢献について知ることが鍵となる。
本講義は、主に電子機能性セラミックスの薄膜ナノ材料およびそのプロセスを基盤とした材料およびその特性の、各種分野における応用と課題について、学生諸氏が携わる研究にも関連づけて理解することをねらいとする。

到達目標

本講義を履修することによって、材料研究および開発の目的や展望を考えるための背景として、薄膜ナノ材料やそのデバイスがどのような実応用に結びつくか、その機能と形態に着目して理解することを到達目標とする。

キーワード

薄膜、ナノ材料、ナノ構造、電子機能性セラミックス、オプトエレクトロニクス応用、パワーエレクトロニクス応用、環境・エネルギー応用

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

各回ごとに異なるトピックスを設けて講義を行う。課題を通して学生諸氏自身の材料研究との関連を理解を深める。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	薄膜ナノ構造の構造と機能性	形状や構造の観点から、バルクとは異なる薄膜ナノ材料の物性・特性を理解する。
第2回	薄膜ナノ構造プロセス	多様な形状と構造のナノ構造を実現する合成・成長・加工プロセスを理解する。
第3回	薄膜ナノ構造の評価・解析・観察	薄膜ナノ構造のモフォロジー、構造、状態について、主要な観察・解析・分析法の原理と利点を理解する。
第4回	電子機能性薄膜ナノ構造	半導体をはじめとする無機固体薄膜ナノ材料について、主にエレクトロニクス分野における応用と有用性を理解する。
第5回	光機能性薄膜ナノ構造	発光・光吸収をはじめとして、主にオプトエレクトロニクス分野における、応用と有用性を理解する。
第6回	エネルギー・環境分野における薄膜ナノ構造	薄膜ナノ構造の、エネルギー変換や環境浄化など電子・光学に限られない応用と有用性を理解する。
第7回	無機･有機融合型ナノ構造	フレキシブルデバイスなどの発展をはじめ、薄膜ナノ構造がもつ多様かつ豊富な機能性の融合・複合化とその有用性を理解する。

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，配布資料や自身の研究と関連した文献等を参照し、授業ごとの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

講義資料は、履修者にT2SCHOLAを通じて配布する。
参考書：産業技術総合研究所ナノテクノロジー知識研究会(著)「ナノテクノロジー・ハンドブック」(日経BP社)、權田俊一(監)「薄膜作製応用ハンドブック」(NTS社会)

成績評価の方法及び基準

薄膜やナノ材料と、デバイスなどそれらの応用についての理解度を、各回ごとの課題とクラス最後のレポート課題により評価する。

履修の条件・注意事項

履修の条件を設けない。