2024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

高分子物性特論

開講元: 応用化学コース
担当教員: 戸木田雅利
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 (S4-202(S422))
クラス: -
科目コード: CAP.P422
単位数: 100
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 2Q
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

本講義は，高分子固体の物理的性質を構造に基づいて議論します．講義の前半では，高分子固体（半結晶性高分子，サーモトロピック液晶（高分子））の構造，物理的特性の測定法，測定データとその解釈を紹介します．講義の後半は高分子固体構造の有力な解析手法であるX線散乱を取り扱います．
本講義のねらいは，半結晶性高分子，サーモトロピック液晶（高分子），およびそれらのフィルム状・繊維状試料の構造物性の研究例を参考に，自身の研究において適切な測定法を選択し，データの解析と考察ができるようになることです．

到達目標

本講義を履修することによって，高分子固体の構造及び物性を測定，解析し，それらの相関を考察することができる．

キーワード

高分子固体　フィルム　繊維　熱物性　力学物性　X線散乱　高分子構造　液晶　ソフトマター

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

教科書の内容から、基礎的な内容や実験・測定で役立つ実践的な内容を抜粋して解説する。必要に応じて資料配布，演習や課題を行う。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	高分子の構造	高分子の構造について説明できる．
第2回	高分子固体の熱物性	高分子固体の熱物性の特徴と熱物性の測定法を説明できる．
第3回	高分子固体の力学的性質	高分子固体の力学的性質の特徴と力学的性質の測定法を説明できる．
第4回	X線散乱の基礎	散乱の基本原理を，試料内部の電子からの散乱の干渉で説明できる。粒子間の相互作用を無視できる希薄溶液の散乱から形状因子を決定できる。
第5回	ソフトマターの秩序と無秩序	ソフトマターに特徴的な短距離および長距離の位置秩序と配向秩序をX線散乱で評価できる．
第6回	結晶による散乱	結晶による散乱（回折）をエワルド球と逆格子の概念に基づいて説明できる．
第7回	ソフトマターによるX線散乱	X線散乱の知識を応用して，X線実験の実際的な側面について議論できる.

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，教科書や参考書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

I. M. Ward, J. Sweeney, Mechanical Properties of Solid Polymers: 3rd Ed., Wiley, 2012. (図書館に電子ブックあり)
Wim H. de Jeu, Basic X-Ray Scattering for Soft Matter, Oxford Univ. Press, 2016. (図書館に電子ブックあり: Oxford Scholarship Online)
Lev M. Blinov, Structure and Properties of Liquid Crystals, Springer, 2011. （図書館に電子ブックあり: SpringerLink）

参考書、講義資料等

Ryong-Joon Roe, Methods of X-ray and Neutron Scattering in Polymer Science, Oxford Univ. Press, 2000.

成績評価の方法及び基準

授業内容の理解とディスカッションを促進するために課題を出す。成績は、課題答案とクラスでのディスカッションへの参加状況に基づいて決定する。

履修の条件・注意事項

ソフトマター（高分子・液晶）および繊維・フィルムの構造と物性に興味があること．

その他

本講義は、修士論文研究で高分子固体やソフトマターの構造・物性を研究している学生を対象としている．ただし，繊維・フィルム，あるいは高分子や液晶などのソフトマターの構造と物性に興味のある大学院生も歓迎します。
学部生は、学士特定課題研究で高分子固体（ソフトマター）の構造・物性を研究している人に限ります。学部生は履修前に必ず担当教員に連絡すること。