2019年度工学院大学 先進工学部応用化学科

機能性先端材料(Functional Advanced Materials)[3L17]

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2単位
伊藤 雄三 教授  [ 教員業績  JP  EN ]
大倉 利典 教授  [ 教員業績  JP  EN ]
阿相 英孝 教授  [ 教員業績  JP  EN ]
最終更新日 : 2019/11/12

<学位授与の方針>
1. 基礎知識の習得
2. 専門分野知識の習得
3. 汎用的問題解決技能
4. 道徳的態度と社会性

<授業のねらい>
物質・材料化学のうち、物質の熱的物性、電気的物性、磁気的物性、光学的物性および表面化学的性質の基礎理論を学びながら、機能性先端材料(半導体、誘電体、光触媒、高分子材料など)の構造と諸特性、応用事例について学習する。同時に近年展開の顕著なナノテクノロジーの応用について理解を深める。

<受講にあたっての前提条件>
2年生までの必修科目の履修を前提として講義を進める。
高分子物理化学、無機固体化学、電気化学,表面工学を履修しておくことが望ましい。

<具体的な到達目標>
先端的な機能性材料がどのような原理に基づいて作製されているかを理解する。
ナノテクノロジーの概念を理解し,産業への科学技術の応用について学ぶ。

<授業計画及び準備学習>
参考資料は配布あるいは電子教材としてキューポートで入手できるので,復習を忘れずに行う。

1. 機能性高分子とは
2. 電気伝導高分子 導電性高分子の種類、高分子における電気伝導機構、
  複合導電性材料、自動車用センサーへの応用、高分子の誘電的性質
3. 光機能高分子 光物性の基礎(Clausius-Mossottiの式)、光損失のメカニズム、
  高分子光導波路の基礎、耐熱性高分子光導波路の開発
4. 熱伝導高分子、熱伝導理論の基礎、高熱伝導高分子の高次構造
5. 学習成果の確認(試験-1)
6. セラミックの電気的性質(1)、「絶縁性、誘電性、圧電性、焦電性」
7. セラミックの電気的性質(2)、「半導性、電子伝導性、イオン電導性」
8. セラミックスの磁気的性質「磁性の起源,磁性の種類,磁区と磁壁,磁化曲線」 
9. セラミックスの光学的性質「レーザ発光の原理,ガラス光ファイバの種類と損失要因」 
10. 学習成果の確認(試験-2) 
11. メゾスコピック材料(メゾスコピックとは)
12. 半導体微細加工技術と機能性ナノ材料
13. 光電変換の基礎(太陽電池,発光ダイオードなど)
14. バイオデバイス(バイオセンサー,バイオ分子デバイスなど)

実務経験のある教員による授業科目
メーカーの研究部門に在籍した経験を活かし、新規材料の研究開発の仕方、開発した研究成果の
製品への応用等、研究開発の実務に関して講義する。

<成績評価方法>
伊藤(高分子系)、大倉(セラミック)、阿相(ナノ材料)の3名で行う。
主として3回の確認試験で評価する。試験3回目は定期試験期間内に実施する。6段階のGrade(A+、 A、 B、 C、 D、 F)で評価し、D以上の者に単位を認める。

<教科書>
特に指定せず,電子教材などとして資料を配布する。

<参考書>
ナノテクのための化学・材料入門 共立出版
ナノテクノロジーのすべて 工業調査会

<オフィスアワー>
新宿 水曜日 17:30-18:30 20階フロア
その他,メールで教員に連絡を入れれば対応可能。

<学生へのメッセージ>
今日の材料化学の顕著な発展は,ナノテクノロジーと呼ばれる超微細な領域での物質の制御が可能になったことを背景にしている。皆さんが技術者として社会で活躍するために必要な知識と考え方を身に付けるために,コースを問わず受講を勧めたい。当日学習した内容をよく復習し確認、理解すること。理解が不十分な項目に関しては、次回の講義前後に質問すること。

<参考ホームページアドレス>
http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~wwb1027


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