授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | 誘電体とは、物理的には伝導電子を持たない絶縁体的電子構造を持ち、電界を加えると誘電分極を発生する固体、液体、気体物質の総称であり、導体、半導体、磁性体と並んで重要な物質である。
誘電体は、現在、絶縁機器、コンデンサから低消費電力大規模集積回路の配線、メモリー素子、携帯、ICチップなど様々な分野に使われており、その応用範囲と社会にもたらすデバイスのインパクトは極めて大きい。誘電体の基礎物性、応用と将来展望を理解することを目的とする。講義によって以下を修得することができる。
1.誘電体の物性やその電気特性および光学特性を原子，分子レベルの物理，化学的挙動から理解して、物性やデバイス工学的な基礎や応用力を身に付ける。
2.誘電体の新しい応用として、メモリデバイス、最先端ナノコンデンサ、IoT用のセンサー、バイオデバイス、プラズマ医療・農業などへの展開を学ぶ.
3.物性とシステムの両面から次世代のエレクトロニクス、フォトニクス、バイオエレクトロ二クスを展望できる創造力と総合力を得る。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | 1. The physical properties of dielectrics, their electrical properties, and optical properties from atomic, molecular-level physics, chemical behaviors, their fundamentals, application skills in physical properties and device engineering are able to be obtained.
2. As a new application of dielectrics, students will be able to learn about the development of memory devices, state-of-the-art nano capacitors, sensors for IoT, biodevices, plasma medicine and agriculture.
3. Creativity and comprehensive ability to view the next generation of electronics, photonics, and bioelectronics from both the material and system perspectives are able to be obtained |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | 誘電体とは、物理的には伝導電子を持たない絶縁体的電子構造を持ち、電界を加えると誘電分極を発生する固体、液体、気体物質の総称であり、導体、半導体、磁性体と並んで重要な物質である。
誘電体は、現在、絶縁機器、コンデンサから低消費電力大規模集積回路の配線、メモリー素子、携帯、ICチップなど様々な分野に使われており、その応用範囲と社会にもたらすデバイスのインパクトは極めて大きい。誘電体の基礎物性、応用と将来展望を理解することを目的とする。講義によって以下を修得することができる。
1.誘電体の物性やその電気特性および光学特性を原子，分子レベルの物理，化学的挙動から理解して、物性やデバイス工学的な基礎や応用力を身に付ける。
2.誘電体の新しい応用として、メモリデバイス、最先端ナノコンデンサ、IoT用のセンサー、バイオデバイス、プラズマ医療・農業などへの展開を学ぶ.
3.物性とシステムの両面から次世代のエレクトロニクス、フォトニクス、バイオエレクトロ二クスを展望できる創造力と総合力を得る。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | 1. The physical properties of dielectrics, their electrical properties, and optical properties from atomic, molecular-level physics, chemical behaviors, their fundamentals, application skills in physical properties and device engineering are able to be obtained.
2. As a new application of dielectrics, students will be able to learn about the development of memory devices, state-of-the-art nano capacitors, sensors for IoT, biodevices, plasma medicine and agriculture.
3. Creativity and comprehensive ability to view the next generation of electronics, photonics, and bioelectronics from both the material and system perspectives are able to be obtained |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | | 電気磁気学、固体電子工学を学んでいることが望ましい。 |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Electromagnetics and Solid State Electronics |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | １．物質構成と誘電体
２．誘電体の電気分極（分極機構，誘電分極）
３．強誘電体（自発分極と分域構造，圧電・焦電・電歪現象，強誘電体の応用）
４．誘電体の絶縁破壊，絶縁劣化、プラズマ現象
５．誘電体の高周波特性
６．誘電体の超大規模集積回路への応用
（メモリー素子、省エネルギー高デバイス、エネルギーおよび環境機能システム）
７．誘電体のバイオ、医療への応用
８．誘電体のセンサー、アクチュエーターおよびIoTへの応用
９．誘電体が創成する未来社会
１０．まとめと評価
講義の終了後は、ノートや資料を参考にして知識の確認や補充を行うこと。また、小課題を課すので、それを解いて提出する。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1. Material composition and dielectric 2. Polarization of dielectrics(polarization mechanism, polarization and absorption) 3. Ferroelectric substance(spontaneous polarization and domain structure, piezoelectric, pyroelectric and electrostriction phenomena) 4. Dielectric breakdown, deterioration and plasma 5. Characteristics of frequency 6. Application to ULSI and biomimetic devices 7. Application to bio and medicine 8. Application of sensor, actuator and IoT 9. Future prospective 10. Summary and evaluation
After lecture, it is necessary to confirm the knowledge using book and notebook, solve some problems and submit the report. |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | 成績評価は、次の方法により行う：小課題レポート30％、期末試験70％で評価し、「C-以上あるいは60点以上」を合格とする。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | Your final grade will be calculated according to the following process: Report (30%), term-end examination (70%). To pass, students must earn at least C grade or at least 60 points out 100. |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | | No requirements are required. |
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教科書【日本語】
Textbook | | |
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教科書【英語】
Textbook | | | Introduction of text book and distribution of materials in the lecture. |
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参考書【日本語】
Reference Book | | 電気学会大学講座 誘電体現象論 改訂版（電気学会, オーム社）
レビュー的論文や最先端の論文を講義の進行に合わせて適宜紹介する。 |
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参考書【英語】
Reference Book | | | Introduction of the paper and materials in the lecture. |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | 授業終了時に示す課題や指定した教科書を読んでおくこと |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | Read the assigned textbook and assignments given at the end of class. |
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使用言語【英語】
Language used | | |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | | Classes will be conducted face-to-face. |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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