| 科目名 |
ナノ材料設計 |
| 担当教員 |
谷脇 雅文,古田 守 |
| 対象学年 |
3年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ｂ１０６ |
開講学期 |
１学期 |
| 曜日・時限 |
火２,金２ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
講義の目的
材料を作ろうとするときの過程を一般化すると次のようになる.
（1）どういう特性のもの（材料）が，要求されているのか（ニーズ）を知る.
（2）次にその特性を実現するためには，どういうもの（分子構造，結晶構造，組織，構造，形状）を作ればよいか（＝材料モデル）を明示する.
（3）それを作製する方法（＝工程）を考える.
（4）実際に作る.
材料設計とは，狭い意味では，上記（2），（3）を指すが，大きく見た場合，上記（1）−（4）全てを含む.この講義では，社会に大きな影響を与える材料の物性制御，開発あるいはプロセスがどのようにして確立されたのか，例をとって学ぶ.
講義の進め方
プリント利用
講義と小テスト
達成目標
構造材料の強度の制御方法を理解
生物由来材料・高分子材料（プラスチックス）の物性制御方法の学習と理解
半導体物性の制御方法の理解と設計
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| 授業の詳細2 |
講義計画
1 材料分子デザイン＝材料設計とは
2 金属の設計―強度をあげるために
析出効果の例―マルテンサイト変態
析出効果の例―時効硬化
結晶粒微細化
最近の金属材料の開発の方向―環境調和をめざして
3 生物由来材料と高分子材料
結合の特長
木材はなぜ強度があるのか
プラスチックとその製造方法
熱に強いプラスチックー耐熱性高分子シリコーンとテフロン
エラストマーーいわゆるゴム
導電性高分子の設計
4 半導体素子の開発―材料の機能性
真空管から固体素子へ
半導体の機能と金属・誘電体との違い
半導体のバンドギャップとキャリア濃度
トランジスタの発明―接合型から電界効果型へ
太陽電池―pn接合による発電
LED −キャリア再結合による発光
ヘテロ接合によるバンドギャップエンジニアリング
これからの半導体
半導体の設計指針
1,2,3については谷脇が担当し、3については古田が担当する。 |
| 授業の詳細3 |
評価方法
試験（2回）
＜成績評価の基準＞
ＡＡ：特に優れた成績を示したもの
Ａ ：優れた成績を示したもの
Ｂ ：良好と認められる成績を示したもの
Ｃ ：合格と認められる成績を示したもの
Ｆ ：不合格 |
| 授業の詳細4 |
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| 授業の詳細5 |
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| 授業の詳細6 |
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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