2026年度 (最新) 学院等開講科目物質理工学院材料系材料コース

ソフトマテリアル

開講元: 材料コース
担当教員: 劉芽久哉 / 中嶋健
授業形態: 講義
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室)
クラス: -
科目コード: MAT.P483
単位数: 200
開講時期: 2026年度
開講クォーター: 3～4Q
シラバス更新日: 2026年7月9日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義は東京科学大学－清華大学修士共同プログラムのための授業で、講義は北京の清華大学（状況によってはZoom開講になる可能性がある）において行われる。講義では、ソフトマテリアルに関連する基礎的な概念を扱う。年度により担当教員と扱う題材が変更されることにより、シラバスの内容も毎年改訂される。今年度は前半に原子間力顕微鏡を用いたソフトマテリアル物性研究に関する講義、後半はソフトマテリアルの熱物性とその計測に関する講義を行う。

到達目標

この講義により、学生は次に述べる能力を得ることが期待される。
１）原子間力顕微鏡を用いたソフトマテリアルの物性研究方法について説明できること。
２）ソフトマテリアルの熱物性とその計測について説明できること。

キーワード

原子間力顕微鏡, ソフトマテリアル, 高分子, 粘弾性, ナノ材料, 表面, 界面, 熱物性計測, 相転移, MEMSセンサー, マテリアルズインフォマティクス

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

授業は、(1) 原子間力顕微鏡を用いたソフトマテリアル物性研究（2）ソフトマテリアルの熱物性とその計測に関する講義を扱う。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	原子間力顕微鏡の基礎	原子間力顕微鏡の基礎について説明できる
第2回	高分子材料の力学物性の基礎	高分子材料の力学物性の基礎について説明できる
第3回	高分子一本鎖への応用	高分子一本鎖への応用について説明できる
第4回	ゴム材料への応用	ゴム材料への応用について説明できる
第5回	高分子アロイへの応用	高分子アロイへの応用について説明できる
第6回	プラスチック材料への応用	プラスチック材料への応用について説明できる
第7回	粘弾性計測への展開	粘弾性計測への展開について説明できる
第8回	ソフトマテリアルの熱物性入門	ソフトマテリアルにおける代表的な熱物性値の意味と、構造・配向・界面が熱輸送に影響する理由を説明できる。
第9回	熱物性計測法の概観	代表的な熱物性計測法の概要を理解し、材料や試料形状に応じて測定法を選択する考え方を説明できる。
第10回	周期加熱を用いた熱物性計測	周期加熱に対する温度応答から熱物性を求める基本原理を説明し、振幅・位相・周波数依存性の物理的意味を説明できる。
第11回	ダイナミクスと相転移における熱物性計測	温度変化や相転移に伴う熱物性変化の意味を理解し、熱物性計測が材料ダイナミクスの解析に有効である理由を説明できる。
第12回	微小領域の熱物性計測	微小領域で熱物性を測定する必要性を理解し、局所加熱・局所温度検出に基づく熱物性計測の基本概念を説明できる。
第13回	センシングデバイスとMEMSを用いた熱物性計測	MEMSセンサー・マイクロヒーターを用いた熱物性計測の基本原理を理解し、SiNメンブレンデバイスなどの役割を説明できる。
第14回	プローブ計測・弾性波・今後の展開	プローブ型計測による局所熱物性評価の考え方を説明し、熱的性質・機械的性質・弾性波の関係、および今後の材料研究への展開を説明できる。

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

特に指定しない

参考書、講義資料等

必要な資料はLMSにより配布する

成績評価の方法及び基準

理解度確認のための演習（90％）、授業参加度（1０％）（授業参加度は授業での討論、小テストなどにより算出する）

履修の条件・注意事項

特に指定はないが、関連する項目を受講していることがのぞましい