授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | 以下の事項を通じて、電気電子工学にかかわる種々の物理現象とそれらに用いる数学的手法の原理を理解し、当該分野の研究に必要な基礎力を養うことを目的とする。
1. 学部で学んだ解析的な数学の知識を確実なものとし発展させる。
2. 主要な数学的手法を電気電子工学にかかわる種々の物理現象に適用し，その共通性と手法の持つ物理的な意味を理解して，それを使いこなす力をつける。
3. 物理現象をどのようにモデル化し数学的解析を可能にするかを学ぶ。
4. 主に計算機を用いた演習，シミュレーションにより，数値例や結果の可視化をとおして現象と解析手法の直感的理解をめざし，学んだ手法を使いこなす力をつける。
この授業では、受講者が授業終了時に、以下の知識・能力を身につけていることを目標とする。
1. 物理現象の可視化力を有するとともに，理論的に説明できる。
2. 適切なモデル化により、電子回路のシュミュレーションができる。
3. 表界面現象を定式化し、定量的に評価できる。
4. 量子効果を理解し、数値計算に基づくデバイスシミュレーションができる。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | The purpose is to understand the various physical phenomena related to electrical and electronic engineering and the principles of mathematical methods used for them, and to cultivate the basic skills necessary for research in this field through the following items.
1. To develop the ability of making good use of major mathematical methods for analyzing physical phenomena in electrical and electronic engineering:
2. To understand the universality and physical meanings of major mathematical methods by applying the methods in various physical phenomena:
3. To study how to model physical phenomena for analysis using mathematical methods:
4. To obtain intuitive understanding of physical phenomena through exercises using computer simulation and visualization
In this lecture, the goal is for students to have the following knowledge and skills at the end of the lecture.
1. Students can visualize and theoretically explain physical phenomena.
2. Students can simulate electronic circuit by optimum modeling
3. Students can formulate surface and interface phenomena and evaluate them quantitatively.
4. Students can understand quantum effects and run device simulation based on numerical computing. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | 以下の事項を通じて、電気電子工学にかかわる種々の物理現象とそれらに用いる数学的手法の原理を理解し、当該分野の研究に必要な基礎力を養うことを目的とする。
1. 学部で学んだ解析的な数学の知識を確実なものとし発展させる。
2. 主要な数学的手法を電気電子工学にかかわる種々の物理現象に適用し，その共通性と手法の持つ物理的な意味を理解して，それを使いこなす力をつける。
3. 物理現象をどのようにモデル化し数学的解析を可能にするかを学ぶ。
4. 主に計算機を用いた演習，シミュレーションにより，数値例や結果の可視化をとおして現象と解析手法の直感的理解をめざし，学んだ手法を使いこなす力をつける。
この授業では、受講者が授業終了時に、以下の知識・能力を身につけていることを目標とする。
1. 物理現象の可視化力を有するとともに，理論的に説明できる。
2. 適切なモデル化により、電子回路のシュミュレーションができる。
3. 表界面現象を定式化し、定量的に評価できる。
4. 量子効果を理解し、数値計算に基づくデバイスシミュレーションができる。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | The purpose is to understand the various physical phenomena related to electrical and electronic engineering and the principles of mathematical methods used for them, and to cultivate the basic skills necessary for research in this field through the following items.
1. To develop the ability of making good use of major mathematical methods for analyzing physical phenomena in electrical and electronic engineering:
2. To understand the universality and physical meanings of major mathematical methods by applying the methods in various physical phenomena:
3. To study how to model physical phenomena for analysis using mathematical methods:
4. To obtain intuitive understanding of physical phenomena through exercises using computer simulation and visualization
In this lecture, the goal is for students to have the following knowledge and skills at the end of the lecture.
1. Students can visualize and theoretically explain physical phenomena.
2. Students can simulate electronic circuit by optimum modeling
3. Students can formulate surface and interface phenomena and evaluate them quantitatively.
4. Students can understand quantum effects and run device simulation based on numerical computing. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | | 数学１，数学２，電気磁気学，電子物性基礎論，電気回路論，電子回路工学，量子力学及び演習 |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Mathematics 1 and 2, Electromagnetic Theory, Fundamentals of Electronic Materials, Linear Circuit Theory, Electronic Circuits, Quantum mechanics |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | 1. 電気回路現象の可視化と理論的解釈
2. デバイスのモデル化と代数方程式，常微分方程式（線形，非線形）の数値解法
3. 半導体デバイスのシミュレーションの基礎：半導体方程式の差分化と数値解法
4. 光電効果など表界面素過程の理論的解釈と定式化
5. 高速フーリエ変換を用いた光波の伝搬，スペクトル解析
6. 電気化学現象の交流インピーダンス法による解析
7. 物質拡散の有限要素法による解析
8. プラズマプロセス反応速度の理論的解釈（ボルツマン方程式）
前回の授業内容を復習し、各プロセスの原理を理解すること。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1. Visualization of phenomena in electric circuit and its theoretical understanding
2. Modeling of device and numerical solutions of algebraic equations and ordinary differential equations (linear, non-linear)
3. Fundamentals of semiconductor device simulation: Semiconductor equations and numerical analysis methods
4. Theoretical understanding and formulation of surface and interface phenomena, such as photoelectric effect
5. Optical beam propagation and spectral analysis based on fast Fourier transform (FFT)
6. AC impedance spectroscopy method for electrochemical reactions
7. Visualization of the mass transport using Finite-element simulation
8. Theoretical interpretation of reaction rates of plasma processes
(Boltzmann equation)
Review the contents of the previous lesson and understand the principles of each process. |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | 課題を出し,提出されたレポートによって目標達成度を評価する。
電気電子工学にかかわる物理現象と数学的手法の原理と特徴を正しく理解し、論じていることを最低限の合格基準とする。
各回のレポートを100点満点で評価し、全レポートの平均点60点以上を合格とする。
また成績評価基準は以下のとおりとする。
〈2020年度以降入学者〉
100～95点:Ａ＋, 94～80点:Ａ, 79～70点:Ｂ, 69～65点:Ｃ, 64～60点:Ｃ－, 59点以下:Ｆ
〈2019年度以前入学者〉
100～90点:Ｓ, 89～80点:Ａ, 79～70点:Ｂ, 69～60点:Ｃ, 59点以下:Ｆ |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | Degree of achievement is examined by the submitted report.
The minimum acceptance criterion is to correctly understand and discuss the physical phenomena related to electrical and electronic engineering and principles and characteristics of mathematical methods.
The report at each class is scored out of 100, and 60 of average score of all reports is appraised as passable.
The grade evaluation criteria are as follows,
Students enrolled in or after the 2020 school year:
100~95: A+, 94~80: A, 79~70: B，69~65: C, 64~60: C-, 59~0: F
Students enrolled in or before the 2019 school year:
100~90: S, 89~80: A, 79~70: B，69~60: C, 59~0: F |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | バックグラウンドとなる科目の幾つかを履修済みであることが望ましいが、未履修でも受講可能。
履修を希望する者は，4/10(月)までにTACTにログインし，講義サイト「大学院基礎科目ガイダンス」が表示されていることを確認すること。表示されていない場合は，[メンバーシップ]-[参加可能な講義サイト]のタブから「大学院基礎科目ガイダンス」を検索し，参加すること。
登録に問題がある場合，その他不明なことがあれば，電子メールで，氏名・学生番号を明記した上で，小島（kojima_at_NUEE（_at_を@に置換，NUEE=nuee.nagoya-u.ac.jp））まで連絡すること。 |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | It is better that you have already taken some of the prerequisite subjects, but you can take this class even if you have not taken them.
You have to join the course site 「大学院基礎科目ガイダンス」 by Apr. 10
(Mon.). |
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教科書【日本語】
Textbook | | |
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教科書【英語】
Textbook | | | Lecture materials are handed out as needed. |
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参考書【日本語】
Reference Book | | |
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参考書【英語】
Reference Book | | | References will be assigned as needed. |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | |
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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. | | |
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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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