授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | | 材料の分析は，端的に言えば材料中の原子の配列（周期構造と局所構造），原子の電子状態，原子の運動（振動や拡散）を実験的に明らかにすることに他ならない．これらの分析においては，X線（放射光）・電子線・中性子線・レーザー光などの量子ビームが大きな役割を果たしている．この講義では，量子ビームを用いる材料分析手法を実際に研究に適用している教員が，それらの原理と応用について体系的に講義する．卒業研究の遂行にも役立つことを意図している． |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | Analysis of materials is, in a word, none other than to identify arrangement, electronic state and motion of constitutive atoms. Quantum beams such as x-ray (synchrotron radiation), electrons, neutrons and laser are very powerful tools to probe those properties. In this course, those who utilize quantum beam in their research give a systematic lecture on principle and application of the analysis using quantum beams. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | 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. 量子ビームを利用した様々な測定・解析手法の原理を理解し説明できる．
2. どのような性質を明らかにするためにはどのような測定・解析手法を使えばよいか判断できる． |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | At the end of the course, participants are expected to
- be able to explain the principles and applications of the quantum beam analysis,
- be able to select the appropriate technique for a specific application. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | | 材料物理化学第１、材料物理化学第２、材料物理化学第３ |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Materials Physical Chemistry 1st, Materials Physical Chemistry 2nd, Materials Physical Chemistry 3rd |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | １．材料分析手法の分類
２．中性子回折・散乱，二次イオン質量分析の原理と応用
３．電子回折，オージェ電子分光，イオンビーム分析の原理と応用
４．Ｘ線回折，走査電子顕微鏡，集束イオンビーム加工の原理と応用
５．赤外吸収分光, 紫外・可視吸収分光の原理と応用
６．走査トンネル顕微鏡／走査トンネル分光，原子間力顕微鏡の原理と応用
７．光電子分光，Ｘ線吸収分光，蛍光Ｘ線分析の原理と応用
８．透過電子顕微鏡の原理と応用
９．レーザー分光の原理と応用
事前に配布する講義資料を読んで予習しておくこと．また，随時レポート課題を出すので解答を提出すること． |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1. Classification of material analysis methods
2. Principles and applications of neutron diffraction/scattering and secondary ion mass spectrometry
3. Principles and applications of electron diffraction, Auger electron spectroscopy, and ion beam analysis
4. Principles and applications of X-ray diffraction, scanning electron microscopy, and focused ion beam processing
5. Principles and applications of infrared absorption spectroscopy, ultraviolet/visible absorption spectroscopy
6. Principles and applications of scanning tunneling microscopy/scanning tunneling spectroscopy and atomic force microscopy
7. Principles and applications of photoelectron spectroscopy, X-ray absorption spectroscopy, and X-ray fluorescence analysis
8. Principles and applications of transmission electron microscopy
9. Principles and applications of laser spectroscopy
Please read and prepare for the lecture materials that will be distributed in advance. Also, we will issue report assignments from time to time, so please submit your answers. |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | 達成目標に対しての修得度を授業中の質疑応答および数回のレポートにて評価する．「本講座の目的およびねらい」で述べた目標について，基本的な問題を正確に扱うことができれば合格とし，より難易度の高い問題を扱うことができればそれに応じて成績に反映させる． |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | The level of mastery of the achievement goals will be evaluated through question-and-answer sessions during class and several reports. Regarding the goals stated in the "Purpose and Aims of this Course," if you can accurately handle basic problems, you will pass, and if you can handle more difficult problems, your grade will reflect that accordingly. |
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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 | | There are no course requirements.
Classes will be held face-to-face. |
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教科書【日本語】
Textbook | | | 教科書は特に定めない．必要に応じて講義資料を配布する． |
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教科書【英語】
Textbook | | | There are no specific textbooks. Distribute lecture materials as necessary. |
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参考書【日本語】
Reference Book | | 1. 中井泉，泉富士夫 編著：粉末Ｘ線解析の実際（第２版），朝倉書店，2009．
2. D. S. Sivia著，竹中章郎，藤井靖彦 共訳：Ｘ線・中性子の散乱理論入門，森北出版，2014．
3. 田中通義，寺内正己，津田健治 共著：やさしい電子回折と初等結晶学 電子回折図形の指数付け，収束電子回折の使い方 改訂新版，共立出版，2014．
4. 田中信夫：電子線ナノイメージング 高分解能TEMとSTEMによる可視化，内田老鶴圃，2009．
5. 日本分光学会編：「赤外・ラマン分光法」, 講談社サイエンテイフィク (2009)
6. 日本分光学会編：「可視・紫外分光法」, 講談社サイエンテイフィク (2009)
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 | | Please note that all books below written in Japanese.
1. Edited by Izumi Nakai and Fujio Izumi: Practical practice of powder X-ray analysis (2nd edition), Asakura Shoten, 2009.
2. D. S. Sivia, co-translated by Akio Takenaka and Yasuhiko Fujii: Introduction to X-ray and neutron scattering theory, Morikita Publishing, 2014.
3. Michiyoshi Tanaka, Masami Terauchi, Kenji Tsuda co-author: Easy electron diffraction and elementary crystallography, indexing of electron diffraction patterns, how to use convergent electron diffraction, revised new edition, Kyoritsu Shuppan, 2014.
4. Nobuo Tanaka: Electron beam nanoimaging visualization using high-resolution TEM and STEM, Uchida Rokakuba, 2009.
5. Edited by the Spectroscopic Society of Japan: “Infrared/Raman spectroscopy”, Kodansha Scientific (2009)
6. Edited by the Spectroscopic Society of Japan: “Visible and Ultraviolet Spectroscopy”, Kodansha Scientific (2009)
Further introductions will be made as the lecture progresses. |
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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 | | | Provide instructions if necessary. |
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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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