材料物性
| 科目分野 | 理工学部 |
|---|---|
| 選必区分 | 選択 |
| 担当教員 ［ローマ字表記］ |
森賀 俊広 [Toshihiro Moriga] |
| 授業形態 | 講義 |
授業の目的
私たちの社会は様々な機能性材料に支えられている。例えば，スマートフォンには，リチウムイオン電池，白色LED，ハードディスクなど多くの機能性材料が使われている。私たちの社会を持続的に発展させていくためには，エネルギー効率や環境負荷を考えながらより優れた機能を持つ材料を設計・開発していく必要がある。この授業では，このような課題を解決する能力を有する技術者となるために，無機材料が示す様々な機能性についてその基本を理解し，新素材設計のための基礎を修得する。
授業概要
同じ性質を持つ材料でもなぜ優劣が出てくるのか．その材料の結晶・分子構造とその材料が持つ機能性をどのように結びつけて考えればよいのかを学ぶ。講義については1回ずつひとまとまりの授業形態をとるが，講義の前半10-15分で前回の講義に関連する演習問題，続けてその解説を行い理解を深める。講義の一部に反転授業を取り入れ，通常講義の発展的な内容を自らのペースで視聴，理解する機会を得る。
到達目標
- 半導体・金属のバンド構造，電気伝導機構の違いについて説明できる。
- 強誘電性・強磁性の発現機構について説明できる。
- 固体電解質や蛍光体材料の不定比性が物性に及ぼす影響について説明できる。
授業計画
- 無機固体の電気伝導率，バンド構造(第3章)
- 真性半導体と不純物半導体(第3章)
- 固有点欠陥と外因性点欠陥，不定比化合物と固溶体(第23章)
- 固体電解質(第23章)
- 二次電池材料と固体酸化物型燃料電池(第23章)
- 結晶場理論 弱配位子場と強配位子場 の復習，磁気測定 (第19章)
- 協同的性質としての磁気的性質(第23章)
- 中間試験
- スピネル型化合物(第23章)
- スピネル型化合物の磁気的性質(第23章)
- ペロブスカイト型化合物と関連構造(第23章)
- ペロブスカイト型化合物の誘電性・圧電性(第23章)
- 無機顔料と無機蛍光体(第23章)
- 半導体の化学(第23章)
- 最新のトピックス
- 最終試験
教科書
シュライバー アトキンス無機化学 下 第6版／Mark Wellerら著,田中勝久, _橋雅英, 安部武志, 平尾一之, 北川進 訳,：東京化学同人，2017, ISBN:9784807908998
シュライバー アトキンス無機化学 上 第6版／Mark Wellerら著,田中勝久, _橋雅英, 安部武志, 平尾一之, 北川進 訳,：東京化学同人，2016, ISBN:9784807908981
キーワード
バンド, 結晶場理論, 不定比性, 電気的性質, 磁気的性質, 誘電的性質,半導体
