タイトル

ナンバリングコード M3MTR-ABXT-2O-Lx2   科目ナンバリングについて
授業科目名 科目区分 時間割 対象年次及び学科
光・電子材料評価学    
Evaluation of Optical and Electronic Materials
  後期 火2 1~2 工学研究科博士前期課程材料創造工学専攻
講義題目 水準・分野 DP・提供部局
対象学生・
特定プログラムとの対応
 
 
M3MTR ABXT 2O
担当教員 授業形態 単位数 時間割コード
宮川 勇人[Miyagawa Hayato] Lx 2 944151
DP・提供部局  
ABXT
 
授業形態  
Lx
 
関連授業科目  
数学(微分・積分、線形台数)、基礎物理、電磁気学、量子力学、固体物理
 
履修推奨科目  
光機能材料物性特論、電子機能材料物性特論、量子力学特論、光・電子材料プロセス光学
 
学習時間  
講義90分 × 15回 + 自学自習
 
授業の概要  
光・電子材料使用上重要な特性評価に関し、形状・構造評価や光学特性・電気特性・磁気特性などの物性評価に力点をおきながら様々な角度から材料の評価法について講義を行う。実際の評価手順や実測データの取扱い方など講義と小テストを併用して授業を進める。また授業後半においては評価手法に関する学生同士のプレゼンテーションならびに質疑応答の時間を設ける。
 
授業の目的  
現代社会では、例えば論理演算処理や発光デバイス、さらには情報記憶/読み取り素子など様々な光・電子材料が応用されている。物質の性質・特性を利用して実用に則した光・電子材料として使用するためには、特性を正しく評価・把握することが必要である。本授業では種々の光・電子材料に関係する評価方法を学び、その原理を理解すると同時に、実際の測定データを正しく解釈できるようになることを目的とする。
 
到達目標  
1つの特性を評価する手段は通常幾通りもの方法が存在する。それらの評価方法の原理・特色を理解し、評価データを正しく判断できるようになる。光・電子材料の特性ごとに評価方法の実例を学び、その原理を理解すると同時に実践力を養う。各評価手法に関し、学生同士のプレゼンテーションと質疑応答を行うことで、理解を深める。
 
学習・教育到達目標(工学部JABEE基準)  
 
成績評価の方法と基準  
随時行う小テストとレポート、授業内に行う光・電子材料分野の評価法に関するプレゼンテーションの内容およびその質疑応答の内容を総合的に判断し評価する。
 
授業計画並びに授業及び学習の方法  
【授業計画】
第1回:イントロダクション
    光・電子材料とは。評価の重要性、評価法の種類。評価データの取扱い。
   (自己課題:統計誤差と誤差伝搬)
第2回:実験基礎技術 ~ 環境制御、データ解析 
    温度(低温、高温)、圧力(真空、高圧)の制御
   (自己課題:低温高温技術、真空技術)
第3回:顕微手法 ~ 微小領域の形状評価(Ⅰ)
    光学顕微鏡、電子顕微鏡(走査型)
   (自己課題:電磁波と電子線)
第4回:顕微手法 ~ 微小領域の形状評価(Ⅱ)
    電子顕微鏡(透過型)、原子間力顕微鏡 
   (自己課題:走査プローブ法の理解、各顕微鏡の特徴)
第5回:構造評価(Ⅰ) ~ 結晶構造と欠陥
    回折概論、電子線とX線による評価法 
   (自己課題:回折条件、逆格子空間)
第6回:構造評価(Ⅱ) ~ 組成分析、分光法
    種々の分光法、ICP組成分析、質量分析器、エネルギー分散型分光法
   (自己課題:種々の組成分析法)
第7回:X線による評価(Ⅰ)
    X線、放射光の特徴、発生と検出  (自己課題:放射光の特性)
第8回:X線による評価(Ⅱ)
    散乱法・吸収分光・発光(蛍光分析)  (自己課題:種々の放射光実験の特質)
第9回:光学的性質の評価(Ⅰ)
    光学の基礎、可視光と物質の相互作用  (自己課題:エネルギー準位、バンドギャップ)
第10回:光学的性質の評価(Ⅱ)
    可視光近傍の分光法(光吸収・光発光、緩和過程) (自己課題:各種の光測定手法)
第11回:電気的性質の評価(Ⅰ)
    電気伝導の基礎、金属・半導体・絶縁体 (自己課題:移動度、散乱機構と欠陥)
第12回:電気的性質の評価(Ⅱ)
    四端子法、ホール測定 (自己課題:ホール測定、キャリア濃度)
第13回:磁気的性質の評価(Ⅰ)
    磁性の基礎、磁気工学、磁区と磁壁、磁化の測定
   (自己課題:磁気モーメント、磁区、種々の磁化測定法)
第14回:磁気的性質の評価(Ⅱ)
    偏極中性子線と偏光X線による磁性解析法、磁気吸収・共鳴
   (自己課題:中性子回折とX線磁気散乱、磁気円二色性)
第15回:磁気的性質の評価(Ⅱ)
    磁気抵抗測定、光磁気効果、スピントロニクス
   (自己課題:磁気抵抗とその応用、融合特性の評価法)
第16回:総復習
    復習と理解度のチェック

講義では、必要に応じてプリントを配布し、板書、OHPを用いて説明する。また、適宜、レポートにより自己学習を促すことで理解の拡充を図る。
 
教科書・参考書等  
参考書:「電子・光材料―基礎から応用まで」(澤岡昭、森北出版)、「半導体工学―半導体物性の基礎」(高橋清、森北出版)、「磁気工学の基礎と応用」(コロナ社)
 
オフィスアワー  
月曜2限、研究室(工学部2号館8階、2805)
 
履修上の注意・担当教員からのメッセージ  
積極的に受講し、自ら考え、理解する習慣を身につけること。出席を重視し、遅刻は出席として取り扱わない。
 
参照ホームページ  
 
メールアドレス  
miyagawa@eng.kagawa-u.ac.jp
 
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