授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | 我々の身の回りには様々な機器があふれており、これらを利用することで現代社会は成り立っています。このような機器は「エネルギーを変換するもの」、「エネルギーを消費するもの」および「エネルギーを蓄積するもの」に大別することができます。工学の大きな目標は、エネルギーを「効率的に変換する」、「大量に蓄積する」、「なるべく消費しない」機器を実現することです。全ての機器はなんらかの材料から構成されており、エネルギーを「変換」、「蓄積」および「消費」する性能や性質は「材料の性質（物性）」と大変密接に関連しています。
本講義では、エネルギー変換・蓄積・消費を担う機器が、どのような材料から構成され、材料のどのような物性を利用して駆動しているのかの基礎を学ぶとともに、エネルギー材料としての物性がなぜ現れるか等について学ぶことで、物質の多様性や材料研究・材料開発の重要性を理解します。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | In every field of engineering, it is essential to understand the basic properties of materials. This course deals with materials science as a basis of engineering with emphasis on the materials used for energy application. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | この講義では，受講者が講義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します。
1. 材料を構成する化学結合の種類について量子論の観点で説明できる。
2. 結晶の特徴および代表的な結晶構造を具体的に説明できる。
3. 材料の電子構造を定性的に説明できる。
4. 材料の機械的性質や電気的性質を物質の微視的性質から説明できる。
5. エネルギー変換および電気エネルギー蓄積を担う各デバイスの動作原理を構成材料の物性を踏まえて定性的に説明できる。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | Objectives of the Course
The goals of this course are to
- be able to explain chemical bonding from the quantum-mechanical point of view,
- obtain the knowledge about typical crystal structures,
- be able to qualitatively explain electronic structure of materials,
- be able to explain mechanical and electrical properties of materials from the microscopic point of views,
- be able to qualitatively explain working mechanism of energy conversion and energy storage devices from viewpoints of physicochemical properties of materials |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | 1. エネルギー利用の歴史と材料
2. エネルギー変換・蓄積素子の概要
3. 材料科学の基礎1：原子間の化学結合
4. 材料科学の基礎2：結晶構造と欠陥
5. 材料科学の基礎3：金属・半導体・絶縁体
6. エネルギー素子と材料の物性
7. 未来社会をつくる新材料
事前に講義資料をTACTへアップロードしますので、よく予習をしてきてください。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | 各講義での質疑応答、レポート課題の提出および期末試験によって総合的に成績評価します。
『材料を構成する化学結合および結晶構造』、『材料の電気特性および力学特性』、『材料の電子構造』、および『エネルギー素子の基本原理』に関する基礎的な内容を理解し、関連する基礎的な演習問題に解答できれば合格とします。さらに応用的な内容を理解し、かつ難易度のより高い演習問題を解くことができるようになれば、それに応じて成績に反映します。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | Grades will be evaluated by discussion in lectures, reports, and examination. |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | | 履修条件はとくにありません。授業は原則として対面で行いますが、必要に応じて遠隔（オンデマンド型，NUCT）も併用します。 |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | |
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教科書【日本語】
Textbook | | | 担当教員が作成するスライドやプリントなどを授業で資料として配布します。 |
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教科書【英語】
Textbook | | | Handouts will be provided in each lecture. |
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参考書【日本語】
Reference Book | | 1. 野村浩康，川泉文男 編，卜部和夫，川泉文男，平澤政廣，松井恒雄 著：理工系学生のための化学基礎 第7版，学術図書出版社，2018．
2. Richard J. D. Tilley著，滝澤博胤，田中勝久，大友明，貝沼亮介 訳：固体材料の科学，東京化学同人，2015．
3. 村石治人：新版 基礎固体化学 無機材料を中心とした，三共出版，2016．
4. 吉村一良，加藤将樹：無機固体化学 構造論・物性論，内田老鶴圃，2019．
5. 幸田成康：改訂 金属物理学序論，コロナ社，1973．
6. 高橋清，山田陽一：半導体工学 半導体物性の基礎（第3版），森北出版，2013．
さらに講義の進行にあわせて適宜紹介する． |
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参考書【英語】
Reference Book | | |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | 事前に講義資料をTACへアップロードしますので、事前によく目を通しておいてください。 |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | Prepare toward next lecture using materials which will be uploaded to TACT site. |
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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. | | | 原則として対面で実施しますが、必要に応じて遠隔（オンライン／オンデマンド）を併用します。 |
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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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