2017年 大学院理工学研究科 シラバス - 精密機械工学専攻
設置情報
| 科目名 | 機能性材料特論Ⅱ | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 精密機械工学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 内木場 文男 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜6 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | G26B |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 材料の機械的、熱的、化学的、光学的、電気的、生体的性質を利用した高度な機能を発現する材料を機能性材料と呼ぶ。本講義においては電子・原子の振る舞いを記述する固体物理学をベースにして誘電体，半導体，磁性体，金属，超伝導体などの物性を理解することを目指す |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
教科書を用いた講義をおこなう |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
金属、無機、ポリマーなどの材料物性について基礎的な講義をすでに受講していることが望ましい |
授業計画
| 第1回 | エネルギーバンド１ １次元井戸型ポテンシャル 周期的ポテンシャル場内の電子の振舞い |
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| 第2回 | エネルギーバンド２ 結合軌道と反結合軌道 バンドギャップと金属・絶縁体 |
| 第3回 | 固体の光学的・誘電的性質１ 物質の誘電率 自由な電子の運動 格子振動の光学的性質 |
| 第4回 | 固体の光学的・誘電的性質２ バンド間遷移 エキシトン 物質の誘電的性質 |
| 第5回 | 金属と電子輸送１ 固体気体モデル フェルミ分布と状態密度 |
| 第6回 | 金属と電子輸送２ 電子比熱・帯磁率・電気伝導 電気伝導度 |
| 第7回 | 金属と電子輸送３ ホール効果 バンド構造とフェルミ面の形 |
| 第8回 | 半導体１ バンド構造とキャリア 真性半導体と不純物半導体 不純物半導体のキャリア濃度 |
| 第9回 | 半導体２ pn接合 発光ダイオード トランジスタ |
| 第10回 | 磁性１ 電子の示す磁性 |
| 第11回 | 磁性２ 常磁性 強磁性 反磁性 |
| 第12回 | 相転移 物質の安定状態 相転移の現象論 |
| 第13回 | 超電導１ 永久電流と完全反磁性 ロンドン方程式 超電導の熱力学 |
| 第14回 | 超電導２ クーパー対とBCS理論 ジョセフソン効果 |
| 第15回 | 課題提出及びその解説 |
その他
| 教科書 |
藤原毅夫 『物性物理学』 新・工学系の物理学 理数工学社 2009年 第１版
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
一ノ瀬昇編著 『電気電子機能材料 』 オーム社 2003年 第2版
神藤欣一著 『機能材料の基礎知識 』 産業図書 1995年 第1版
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| 成績評価の方法 及び基準 |
授業での理解度、提出課題で総合的に評価する |
| 質問への対応 | 随時 |
| 研究室又は 連絡先 |
内木場研究室 ７４３A号室 電話047-469-5343 E-mail uchikoba@eme.cst.nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
水曜 船橋 16:50 ~ 17:50
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| 学生への メッセージ |
機能性材料は、ナノテクノロジーへの入り口です。すすんで受講をしてください |