東京工業大学大学院総合理工学研究科材料物理科学専攻-Tokyo Institute of Technology
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教育・進路:材料物理科学専攻

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東京工業大学大学院総合理工学研究科

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青字の授業科目欄をクリックすると各講義の詳細説明欄へ移動します。
(授業科目) (単位) (担当) (学期)
 結晶科学 2-0-0 佐々木・内海
 固体物性I: 電子物性 2-0-0 平山
 固体物性II: 磁性 2-0-0 谷山・須崎
 固体物性III: 誘電体 2-0-0 伊藤
 固体物性IV: 熱物性 2-0-0 川路
 固体物性V: 半導体 2-0-0 細野・神谷・林
 固体の変形と力学 2-0-0 加藤・尾中
 材料強度学 2-0-0 熊井・赤津
 材料組織学 2-0-0 木村・三島
 相平衡の熱力学 2-0-0 梶原・曽根
 拡散・反応・相転移 2-0-0 八島・阿藤
 計算材料学 2-0-0 若井・梶原・神谷
 人間社会と材料 2-0-0 肥後・内海・三島
 ナノ材料テクノロジー 2-0-0 五十嵐・蟹澤・日比野
 エネルギー・環境材料 2-0-0 神戸・吉永
 表面科学入門 2-0-0 高柳
 電子顕微鏡と回折 1-0-0 山本
 材料物理科学英語プレゼンテーション第一、第二 0-0-2 各教員 前・後
 材料物理科学特別講義(第五,第六,第一,第二,第三,第四 1-0-0 各教員 前・後
 材料物理科学講究(第一〜第十) 0-0-2 各教員 前・後
 材料物理科学インターンシップ(第一、第二A,B) 0-0-1 or 0-0-2 各教員 前・後
 Science & Engineering of Solidification 2-0-0 Kumai spring
 Characteristics & Application of intermetallic alloys 2-0-0 Kimura, Mishima spring
 Lattice Defects & Mechanical Properties of  Materials 2-0-0 Onaka, Kato autumn
 Diffusion in alloys 2-0-0 Kajihara autumn
 Advanced Course in Environmental Aspects and Porous Materials 2-0-0 Okada spring

 

各講義詳細説明

 

講義名 結晶科学
講義名の英語 Crystal Physics
開講時期 前期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 佐々木 聡 教授
担当教員1の居室 J1棟508号室
担当教員1の内線 5308
担当教員1のメールアドレス sasaki [a] n.cc.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職 内海 研一 教授
担当教員2の居室 G3棟514号室
担当教員2の内線 5621
担当教員2のメールアドレス ken-utsumi [a] jcom.home.ne.jp
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 固体物理学や材料科学の進歩にはめざましいものがある。このような分野では、固体物質(主に結晶)の物理的性質や化学的性質を主として電子の振るまいとして扱う。講義の前半では、物性と結晶構造との関係を知ることを前提に、電子とX線の相互作用、結晶学の基礎、X線粒子線の回折・吸収・散乱、構造解析法の解説などを扱う。後半では、結晶構造を持つ材料が世の中でどのように利用されているのかを概観し、材料を眺める視点を確認していく。それらの話題を念頭において、結晶構造が物理学の基礎的な考え方とどのように関連しているのかを眺める。
講義計画 1) なぜX線回折で結晶構造が求まるか、2) 回折の条件と逆格子、3) 結晶学の基礎、4) 結晶構造と対称性、5) X線・粒子線散乱と原子散乱因子、6) 結晶構造因子と電子密度、7) 構造と物性、精密構造解析、8) 電子材料と結晶構造(記録材料)、9) 電子材料と結晶構造(記憶素子、圧電素子、光素子など)、10) 結晶表面、11) 結晶成長、 12) 結晶をつくる力、13) 結晶と統計力学1、14) 結晶と統計力学2
成績評価 講義時間内での試験。レポートを加味する。
テキスト等 必要に応じて講義中に紹介する。
履修の条件 材料物理科学専攻の学生は必ず履修しなければならない。
担当教員から一言 わかりやすい講義をめざします。

 

講義名 固体物性I: 電子物性
講義名の英語 Solid State Physics I: Electronic Properties
開講時期 前期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 平山 博之 教授
担当教員1の居室 J1棟409号室
担当教員1の内線 5637
担当教員1のメールアドレス hirayama.h.aa [a] m.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP http://www.materia.titech.ac.jp/~hirayama/
2006hirayamalabHP/index.htm
担当教員2氏名・職
担当教員2の居室
担当教員2の内線
担当教員2のメールアドレス
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 固体、特に結晶周期性を持った固体中の電子状態に関する基礎を理解する。
講義計画 1) Drude Model(古典的な電子状態の描像、プラズモン応答) 2) Nearly Free Electron Model(k-空間、ブリルアンゾーン、  バンド構造、空格子近似、結晶ポテンシャルとバンドギャッ プ、偽ポテンシャル、有効質量) 3) Tight Binding Model(具体的なバンド分散計算) 4) Advanced Topics(低次元系、Dirac Fermion etc.)
成績評価 試験。授業に沿ったassignmentの提出も加味することもある。
テキスト等 授業中に適宜紹介する。
履修の条件 授業に出席すること。Assignmentを解いてみること。
担当教員から一言 材料の電子状態を直感的に捉え、デザインするための基礎をお話できればと思っています。

 

講義名 固体物性II: 磁性
講義名の英語 Solid State Physics II: Magnetism
開講時期 後期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 谷山 智康 准教授(奇数年担当)
担当教員1の居室 J2棟707室
担当教員1の内線 5632
担当教員1のメールアドレス taniyama [a] materia.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP http://www.msl.titech.ac.jp/~itohlab
担当教員2氏名・職 須崎 友文 准教授(偶数年担当)
担当教員2の居室 R3棟305室
担当教員2の内線 5360
担当教員2のメールアドレス susaki [a] msl.titech.ac.jp
担当教員2の講義用HP http://www.msl.titech.ac.jp/~susaki/lectures.htm
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 固体における磁性の原理と代表的な現象について理解を進める。
講義計画 磁性の発現メカニズムから出発し,局在電子系(絶縁体)と遍歴電子系(金属)のそれぞれに特徴的ないくつかの磁気秩序について解説し,物質の磁性を理解するために必要な基礎的な考え方の習得を目指す。さらに,磁気特性を利用した最先端デバイス応用技術について紹介する。(奇数年:谷山准教授) 常磁性、反磁性、強磁性、反強磁性に加え、伝導性と磁性が関連することではじめて発現する特異な現象(巨大磁気抵抗・近藤効果など)、磁気デバイスなどを議論する。(偶数年:須崎准教授)
成績評価 期末試験のみ。
テキスト等 芳田奎「磁性」(岩波書店)、永宮健夫「磁性の理論」(吉岡書店)
履修の条件 特になし
担当教員から一言 物質の磁性は,その多様性から太古の昔より人々を魅了し,また現在では,ハードディスクに代表される多くの情報記録デバイスの基本動作原理を提供するまでに至っています。電子の局在性と遍歴性、秩序-無秩序転移など、固体物理学において一般性の高い問題を正面から扱う磁性の物理は、物理学の対象として重要であるだけでなく、機能性材料開発において必須の知識であると言えます。本講義では、こういった磁性の魅力を最大限伝えていきたいと考えています。

 

講義名 固体物性III: 誘電体
講義名の英語 Solid State Physics V: Dielectrics and Ferroelectrics
開講時期 後期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 伊藤 満 教授
担当教員1の居室 J2棟703号室
担当教員1の内線 5354
担当教員1のメールアドレス itoh.m.aa [a] m.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職
担当教員2の居室
担当教員2の内線
担当教員2のメールアドレス
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 誘電体、強誘電体に関する基礎について説明する。
講義計画 1) 対称操作 2) 誘電率テンソル 3) 局所電場 4) ランダウ理論 5) 格子波 6) 格子振動の非調和性 7) 電気分極 8) 複素誘電率 9) 物質の誘電性 10) 緩和型と共鳴型 11) LSTとの関係式 12) ソフトモード
成績評価 試験
テキスト等 中村輝太郎 「強誘電体と相転移」 裳華房 1988、作道恒太郎 「固体物性(格子振動・誘電体)」 裳華房 1993、徳永正晴 「誘電体」 培風館 1991、高重正明 「物質構造と誘電体入門」 裳華房 2003、 N. S, Dalal編 「Ferro- and Antiferroelectricity」 Springer 2007
履修の条件 特になし
担当教員から一言 高校で学ぶ誘電体が材料中で占める位置付けを理解し、将来誘電体分野で基礎研究あるいは応用研究上、問題に直面した場合の解決法について学ぶ。

 

講義名 固体物性IV:熱物性
講義名の英語 Solid State Physics IV: Thermal Properties
開講時期 前期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 川路 均 准教授
担当教員1の居室 J1棟 701室
担当教員1の内線 5313
担当教員1のメールアドレス kawaji [a] msl.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職
担当教員2の居室
担当教員2の内線
担当教員2のメールアドレス
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 固体中における熱励起現象および熱物性について基礎から講義する。また、このために不可欠な統計熱力学について未学習者も念頭において基礎的概念について説明する。
講義計画 まず固体における熱物性を理解するために不可欠な統計熱力学についての基礎的概念の学習あるいは復習を行う。次に統計熱力学的手法を用いて,固体における種々の熱励起現象を検討する。特に格子振動の熱励起,電子の熱励起,磁気スピンの熱励起,格子欠陥生成,相転移などについて熱物性量のひとつである熱容量と関連づけて講義する。また,熱伝導率や熱膨張率などの他の熱物性についても学習する。
成績評価 試験。
テキスト等 特になし
履修の条件 特になし
担当教員から一言

 

講義名 固体物性V: 半導体物性
講義名の英語 Solid State Physics V: Semiconductor
開講時期 後期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 細野 秀雄 教授
担当教員1の居室 J1棟 6階 606号室
担当教員1の内線 5359
担当教員1のメールアドレス hosono [a] msl.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP http://www.khlab.msl.titech.ac.jp/
担当教員2氏名・職 平松 秀典 准教授
担当教員2の居室 JR3棟 (D) 102室
担当教員2の内線 5855
担当教員2のメールアドレス h-hirama[a]lucid.msl.titech.ac.jp
担当教員2の講義用HP http://www.khlab.msl.titech.ac.jp/
担当教員3氏名・職 林 克郎 准教授
担当教員3の居室 R3棟 3階 303号室
担当教員3の内線 5337
担当教員3のメールアドレス k-hayashi [a] lucid.msl.titech.ac.jp
担当教員3の講義用HP http://www.khlab.msl.titech.ac.jp/
講義のねらい
講義計画 1. 半導体の電子構造 2. ドーピング 3. フェルミ準位と統計分布関数 4. 半導体物理の基礎方程式 5. Schottky接合 6. pn,pin接合 7. 太陽電池、発光ダイオード 8. 電界効果トランジスタ 9. 半導体物質のPN指向性は何できまるか (バンドラインアップの効用) 10. 透明半導体の材料設計 (ワイドギャップ物質の特徴と制御) 11. アモルファス半導体 (結晶半導体との比較)
成績評価 出席及び授業中毎のレポートによって評価する
テキスト等 参考書として「半導体の電子物性工学」、裳華房 を推薦する
履修の条件 特になし。量子化学(力学)、電磁気学を習得していることが望ましい
担当教員から一言 材料研究者にとって必要な半導体理論を、しっかりとした物理基盤から、材料研究に必要な直観的な理解までを含めた講義を行います。

 

講義名 固体の変形と力学
講義名の英語 Deformation and Mechanics of Solids
開講時期 前期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 加藤 雅治 教授
担当教員1の居室 J2棟14階1407号室
担当教員1の内線 5633
担当教員1のメールアドレス kato [a] materia.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職 尾中 晋教授
担当教員2の居室 J2棟15階1505号室
担当教員2の内線 5564
担当教員2のメールアドレス onaka.s.aa [a] m.titech.ac.jp
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 固体の変形を定量的に扱うためは応力とひずみを理解することが必要になる.本講義の前半部ではこれらの基礎を講述する.テキストと演習問題を配布して講義をすすめ,テンソル量としての応力とひずみを扱うための方法を解説する.(尾中) 本講義の後半部では,線形弾性論,熱力学,結晶学等を融合させながら,結晶性材料の力学的性質に対する転位を中心とする格子欠陥の役割を講述する.材料の変形や破壊の基礎的機構とそれらの支配因子を系統的に解説する.(加藤)
講義計画 講義内容の概略を下記に示す.前半部 「応力とひずみの基礎」(尾中)  最も単純な場合での応力とひずみ  面力と応力の定義  応力の性質  応力成分の座標変換  変形勾配とひずみ  弾性係数とフック(Hooke)の法則  弾性ひずみエネルギー  前半部 「応力とひずみの基礎」についての試験後半部 「結晶性材料の塑性変形」(加藤)  格子欠陥と転位の概念  変形におけるエネルギーと熱力学  転位に働く力  転位の諸性質  応力?ひずみ曲線  強化機構  後半部 「結晶性材料の塑性変形」についての試験
成績評価 授業への出席,数回程度出題されるレポート課題への解答,そして前半部と後半部それぞれについての試験の結果によって総合的な評価を行う.
テキスト等 担当教員が作成した詳細なテキストを配布するが,参考書として担当教員の著書を挙げておく.・加藤 雅治:入門転位論,裳華房,1999. ・加藤 雅治,熊井 真次,尾中 晋:材料強度学,朝倉書店,1999.
履修の条件 特に無し
担当教員から一言 力学的性質は物質・材料科学の大切な研究分野の1つですので,この分野を初めて学ぶ人にも分かりやすくて有益な授業を目指しています.質問,コメント等を歓迎します.

 

講義名 材料強度学
講義名の英語 Mechanical Properties of Structural Materials
開講時期 前期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 熊井 真次 教授
担当教員1の居室 G3棟 620号室
担当教員1の内線 5622
担当教員1のメールアドレス kumai.s.aa [a] m.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職 赤津 隆 准教授
担当教員2の居室 R3棟 311室
担当教員2の内線 5336
担当教員2のメールアドレス akatsu.t.aa [a] m.titech.ac.jp
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 各種構造物や輸送機器を構成する社会基盤材料には高い信頼性と耐久性が求められている。本講義では、構造材料を正しく使用し、かつ新材料開発に取り組むことができるような研究者・技術者を育成するため、金属やセラミックスの材料特性や組織と強度・破壊特性との関係について、破壊力学の基礎から実際に起った過去の重大事故事例まで幅広く教授する。
講義計画 (熊井担当分)金属破壊の種類と特徴、脆性破壊と破壊事故、疲労破壊と破壊事故、応力腐食割れと破壊事故、クリープ破壊と破壊事故(赤津担当分)線形破壊力学の基礎、繊維強化複合材料の力学設計
成績評価 出席ならびに課題に対するレポート提出等によって評価する。
テキスト等 各講義において資料を配布する。
履修の条件 特になし
担当教員から一言 構造材料の信頼性、耐久性がいかに社会のために重要であるか、材料を学ぶ方にはぜひ認識しておいて欲しいと思います。

 

講義名 材料組織学
講義名の英語 Microstructure Control of Materials
開講時期 前期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 木村 好里 准教授
担当教員1の居室 G3棟518室
担当教員1の内線 5157
担当教員1のメールアドレス kimura.y.ac [a] m.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職 三島 良直 教授
担当教員2の居室 G3棟522室
担当教員2の内線 5612
担当教員2のメールアドレス mishima.y.ab [a] m.titech.ac.jp
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい いかなる『材料(material)』も、どのような『物質(matter)』から創られているかだけではなく、原子・分子レベル、それが集合したレベルでの『組織=微細的構造(microstructure)』によって特性・機能が支配されています。材料の組織を巧みに制御することによって新しい特性や機能を引き出すことができます。本講義では主に金属材料を題材として、材料組織の形成過程と制御方法、材料組織と機能・特性の関係を理解することを目的とします。
講義計画 1. 序論−材料の組織と機能,2. 物質と結晶構造,3. 状態図と組織 (相律と相平衡,二元系状態図,三元系状態図,状態図に基づく熱処理と組織制御),4. 凝固過程と組織形成,5. 拡散相変態と組織形成 (核生成・成長,析出とスピノーダル分解),6. 無拡散相変態と組織形成 (マルテンサイト変態),7. 加工組織と変形組織−回復・再結晶,破壊に関する組織
成績評価 試験(中間・期末)の得点(60%)、ならびに講義で出題するクイズの提出による出席点(40%)で成績を評価します。
テキスト等 各回毎の配付資料。参考図書を講義中に紹介する
履修の条件 特になし
担当教員から一言 エネルギーや環境など社会問題の多くは材料の開発に強く依存しているため、材料工学・材料科学の分野だからこそ成し遂げられることがたくさんあります。その鍵を握る材料の組織を学んで一緒にチャレンジしましょう。

 

講義名 相平衡の熱力学
講義名の英語 Thermodynamics for Phase Equilibria
開講時期 前期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 梶原 正憲 准教授 (偶数年度担当)
担当教員1の居室 J2棟 14階 1409号室
担当教員1の内線 5636
担当教員1のメールアドレス kajihara [a] materia.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職 曽根 正人 准教授 (奇数年度担当)
担当教員2の居室 R2棟 9階 918号室
担当教員2の内線 5043
担当教員2のメールアドレス msone [a] pi.titech.ac.jp
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 材料学を理解するための最も重要な基礎学問は,熱力学である。本講義では,解析的な取扱いの容易な合金材料の相平衡に注目し,材料熱力学の基礎について分り易く説明する。
講義計画 熱力学の基本原理である「第一法則」および「第二法則」の意味について詳細に説明し,「内部エネルギーの最小則」および「エントロピーの最大則」として知られる熱力学的安定条件を導出する。この熱力学的安定条件を用いる と,材料の平衡状態は単一の基本関係式により完全に記述できる。この結論に基づ き,平衡状態図を計算する方法等を紹介する。
成績評価 試験を行う。また,出席および提出レポートの結果等を考慮し評価する。
テキスト等 担当教員が準備した配布資料を使用する。
履修の条件 特になし
担当教員から一言 熱力学の基本原理を整理して理解したい学生には最適な講義である。

 

講義名 拡散・反応・相転移
講義名の英語 Diffusion, Reaction and Phase Transition
開講時期 前期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 八島 正知 准教授
担当教員1の居室 J2棟1403室
担当教員1の内線 5630
担当教員1のメールアドレス yashima [a] materia.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP http://www.materia.titech.ac.jp/~yashima/Lec.html
担当教員2氏名・職 阿藤 敏行 准教授
担当教員2の居室 R3棟310室
担当教員2の内線 5393
担当教員2のメールアドレス atou [a] msl.titech.ac.jp
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 固体における拡散現象の理論と実験を論じる。そして固体における反応・相変態・相転移の分類、動力学、理論ならびに実験法について述べる。
講義計画 1): 状態図と熱力学の基本 2): 核成長の様式、拡散の度合いによる相変態の分類と実験技術 3): 無拡散相転移、ランダウ現象論 4): 拡散型相変態、核生成・成長、スピノーダル分解 5): 反応速度論、TTT図 6): セラミックスの合成プロセス 7): 拡散論、Fickの法則 8): 固体中の拡散機構、統計論的取扱い 9): イオン結晶における拡散、欠陥の種類、電気伝導と拡散 10): 超高圧により誘起される相変化、超高圧実験法 11): イオン結晶の圧力誘起構造相転移 12): 化学結合の性質の変化を伴う相転移
成績評価 試験。授業中のクイズとその後のレポートを若干加味する。
テキスト等 八島正知: 「第4章 平衡状態図」, pp.55-63 in 「セラミック 化学」、日本セラミックス協会編、東京、 (2003).他 講義中に紹介する。
履修の条件 特になし
担当教員から一言 金属、合金、セラミックス、ガラス、有機物、ゲルに至るまであらゆる材料研究の基礎となる拡散・反応・相転移の基礎を学べます。

 

講義名 計算材料学
講義名の英語 Computational Materials Science
開講時期 後期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 若井 史博 教授
担当教員1の居室 J1棟6階 612号室
担当教員1の内線 5361
担当教員1のメールアドレス wakai.f.aa [a] m.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職 神谷 利夫 教授
担当教員2の居室 J1棟 6階 615号室
担当教員2の内線 5357
担当教員2のメールアドレス kamiya.t.aa [a] m.titech.ac.jp
担当教員2の講義用HP lucid.msl.titech.ac.jp
担当教員3氏名・職 梶原 正憲 准教授
担当教員3の居室 J2棟 14階 1409号室
担当教員3の内線 5635
担当教員3のメールアドレス kajihara [a] materia.titech.ac.jp
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 材料科学の分野では,電子・原子レベル,メゾスコピックおよび巨視的スケールの 各階層における構造とそれらの構造に起因する材料物性とを,最新のコンピュータ・ サイエンスの成果に基づくモデリングとシミュレーションによって理解および制御す る手法が著しい速さで進歩している。本講義では,このような手法の基礎と応用を分 り易く説明し,コンピュータ・ソフトウェアを実際に用いた演習を行なう。
講義計画 コンピュータ・シミュレーションにおける数値解析法では,離散的なデジタル量と して解を記述することになる。そこでまず,このようなデジタル化に起因する数値誤 差を最小化するためのアルゴリズムの基礎について説明する。また,これらの基礎理 論を実現するためのプログラミング法について解説し,コンピュータ端末を用いた演 習を行う。このようなコンピュータ環境を利用して,高度な機能および性能を有する ソフトウェアを実際に操作することにより,計算材料学の最先端分野に対する理解を 深める。上述の講義内容は,下記の項目を対象とする予定である。 (1) デジタル化と数値誤差; (2) 数値微分と数値積分; (3) 非線形方程式の数値 解法 (Newton-Raphson法,Gauss-Seidel法等); (4) 拡散方程式の数値解法 (陽解 法,陰解法,Crank-Nicolson法等); (5) 状態図計算; (6) 材料組織形成; (7) モンテカルロ法; (8) 分子動力学; (9) 第一原理計算
成績評価 試験を行う。また,出席および提出レポートの結果等を考慮し評価する。
テキスト等 担当教員が準備した配布資料を使用する。また,コンピュータ端末を用いた演習も行う。
履修の条件 特になし
担当教員から一言 コンピュータ・シミュレーションの材料科学への応用を勉強したい学生には,有用な授業となっている。

 

講義名 人間社会と材料
講義名の英語 Materials in Human Society
開講時期 後期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 真島 豊 教授
担当教員1の居室 R3棟 410室
担当教員1の内線 5309
担当教員1のメールアドレス majima[a]msl.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職 内海 研一 連携教授
担当教員2の居室 G3棟 514室
担当教員2の内線 5621
担当教員2のメールアドレス ken-Utsumi [a] jcom.home.ne.jp
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職 三島 良直 教授
担当教員3の居室 G3棟 522室
担当教員3の内線 5621
担当教員3のメールアドレス mishima.y.ab [a] m.titech.ac.jp
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 人間社会の発展と材料の関わりと新材料開発研究をどのように人間社会に活かすかについて異なる視点から概観する。
講義計画 1.材料機能の評価と利用(肥後担当)
  1)材料の歴史
  2)材料と事故
  3)機能の使われ方(スピーカーの分解)
2.研究結果を活かす知的財産権(知財)のしくみ(内海担当)
  1)知財を護る法律の精神
  2)特許法
  3)独創技術を護る社会の仕組み。
3.エネルギーの有効利用のための材料技術(三島担当)
  1)ガスタービンエンジンの高効率化のための耐熱材料
  2)自動車の燃費向上のための材料技術
  3)新エネルギー源開発のための材料技術
成績評価 レポート提出による
テキスト等 配布資料による
履修の条件 特になし
担当教員から一言 材料技術が人間社会のこれまでの発展と今後の持続可能な発展を支えて行くことを実感して欲しい。

 

講義名 ナノ材料テクノロジー
講義名の英語 Nanomaterials Technology
開講時期 後期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 五十嵐 信行 連携准教授
担当教員1の居室
担当教員1の内線
担当教員1のメールアドレス nobuyuki.ikarashi.xz [a]renesas.com
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職 蟹澤 聖 連携教授
担当教員2の居室
担当教員2の内線
担当教員2のメールアドレス kanisawa.kiyoshi[a]lab.ntt.co.jp
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職 日比野 浩樹 連携教授
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス hibino.hiroki[a]lab.ntt.co.jp
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 各教員が紹介する専門のナノ材料テクノロジー分野での最新の研究成果に触れることを通して、ナノ材料テクノロジーの基盤となる物理・化学現象の理解を深めてもらうとともに、将来の応用性ついて考えてもらうことをねらいとする。
講義計画

(updated 2011/9/27)
毎週木曜日の3-4限(10:40-12:10)

講義日程: 蟹澤先生(10/6、10/20、11/10、11/17) 
日比野先生(12/1、12/8、12/15、12/22)
五十嵐先生(1/12、1/19、1/26、2/2)

1): 表面ステップの熱力学・動力学 2): ナノ材料デバイス(Beyond CMOS) 3): ナノプローブ顕微鏡 (STM, AFM, SNOM) 4): ナノ構造と電子状態

成績評価 各教員から出題される課題へのレポート。
テキスト等 講義中に紹介する。
履修の条件 特になし。
担当教員から一言 ナノ材料テクノロジーの面白さを理解し、さらに、自分の研究への異なる視点やヒントを掴み取ってくれれば嬉しい。

 

講義名 エネルギー・環境材料
講義名の英語 Materials for Energy Conversion and Environmental Protection
開講時期 後期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 神戸洋史 連携教授
担当教員1の居室
担当教員1の内線
担当教員1のメールアドレス h-kambe [a] mail.nissan.co.jp
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職 吉永直樹 連携教授
担当教員2の居室
担当教員2の内線
担当教員2のメールアドレス yoshinaga.naoki [a] nsc.co.jp
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい エネルギー・環境問題に深く関係する材料開発の動向について,材料物理科学の分野と密接に関連する材料の組織と力学的・物理的性質の関係と最新の技術開発動向等について紹介する.
講義計画

1.自動車用鉄鋼材料に求められる特性と組織制御技術 [前半実施分:吉永直樹准教授担当]
自動車用鋼板の分野では,燃費と衝突性能向上への要請を背景に,高強度化が急速に進んでいる.高強度でありながら加工しやすいこと,加工した部品が十分な機能を発揮することが重要である。各パーツ毎に異なる必要特性とそれを実現するためのミクロ組織制御技術について,基礎的な鋼の組織形成挙動や最新の鋼板開発事情なども織り交ぜながら概説する.

2.自動車用非鉄金属材料の開発動向と生産技術[後半実施分:神戸洋史教授担当]
> 地球環境問題や省エネルギー等への対応のため,自動車やその生産技術への要求は年々厳しくなってきている.これらの要求に応えるため自動車の軽量化が重要であり,アルミニウム合金やマグネシウム合金等の軽合金材料の適用が増加している.本講義では,環境問題への自動車の対応,軽量化と軽金属材料の適用・開発動向,自動車の生産技術について,具体的な事例を交えながら解説する.」

成績評価 前半実施分(担当:吉永)は,最終回の講義時に試験(またはレポート作成)を実施し,その結果によって評価する.後半実施分(担当:神戸)は,最終日の講義時に試験またはレポート提出を実施し,その結果によって評価する.
テキスト等 主に担当教員が作成したオリジナル資料を使用する.参考書がある場合は,前半,後半実施分のそれぞれの初回の講義時に紹介する.
履修の条件 特になし
担当教員から一言 材料開発の最先端に触れることが出来ます.けっして眠らせません.機能性材料の研究を中心とする学生にも分かり易く講義します.講義日程の詳細は,開講時に配布します.

 

講義名 表面科学入門
講義名の英語 Basic Concepts in Surface Science
開講時期 前期
単位数 2-0-0
担当教員1氏名・職 高柳 邦夫 教授
担当教員1の居室 大岡山本館 1階 24号室
担当教員1の内線 2078
担当教員1のメールアドレス takayang [a] phys.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職
担当教員2の居室
担当教員2の内線
担当教員2のメールアドレス
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 表面科学は急成長をしている。「今日の先端研究成果が明日の常識」という研究領域に対応するためには,基礎力の養成が必要である。講義では,歴史的進展やそれに貢献した研究者のエピソードを交えながら,表面物理の基礎を講義する。
講義計画
成績評価
テキスト等 PHYSICS AT SURFACES (Ed, Andrew Zangwill),表面科学入門(編者,小間 篤,他)丸善。
履修の条件
担当教員から一言

 

講義名 電子顕微鏡と回折
講義名の英語 Electron Microscopy and Diffraction
開講時期 後期(奇数年度)
単位数 1-0-0
担当教員1氏名・職 山本 直紀 准教授
担当教員1の居室 大岡山 本館135号室
担当教員1の内線 2481
担当教員1のメールアドレス nyamamot [a] phys.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職
担当教員2の居室
担当教員2の内線
担当教員2のメールアドレス
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 電子顕微鏡の構造と機能から始め、電子回折パターン、電子顕微鏡像についての理論と実験を解説する。
講義計画 1.電子顕微鏡の構造、2.電子回折の運動学的理論、3.明視野・暗視野像法、4.動力学的理論と像コントラスト、5.高分解能電子顕微鏡法、6.収束電子回折、7.分析電子顕微鏡(EDX,EELS)
成績評価 授業出席およびレポート
テキスト等 山本直紀;実験物理学講座 第5巻 構造解析 第3−2節丸善(2001)
履修の条件 特になし
担当教員から一言 電子顕微鏡法は、物質の示すマクロな性質をミクロな構造から理解し研究を進める広い分野で活用される研究手法です。講義では、材料科学が対象とする多くの物質の結晶構造、欠陥構造、対称性、組成分析について電子顕微鏡法の実験方法から解釈まで詳しく説明します。

 

講義名 材料物理科学英語プレゼンテーション第一,第二
講義名の英語 English Presentation Training for Materials Science and Engineering I, II
開講時期 前期(第一), 後期(第二)
単位数 各0-0-2
担当教員1氏名・職 専攻長(加藤雅治教授)
担当教員1の居室 J2棟14階1407号室
担当教員1の内線 5633
担当教員1のメールアドレス kato [a] materia.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職
担当教員2の居室
担当教員2の内線
担当教員2のメールアドレス
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい 修士課程1年次の学生を対象として,各自の研究内容を英語でプレゼンテーションするためのスキルとテクニックを習得させる。
講義計画 初回の講義時にプレゼンテーションの進め方や日程についての説明を行いますので,必ず出席して下さい。
成績評価
テキスト等
履修の条件
担当教員から一言

授業の様子や感想は、こちらのページに掲載しています。

 

講義名 材料物理科学特別講義第五
講義名の英語 Special Lecture for Materials Science and Engineering V
開講時期
Period of Lecture
後期 
Autumn semester
単位数
Credit
1-0-0
1Unit
担当教員1氏名・職
Lecturer 1 name title
Prof. Jeffrey Cross
担当教員1の居室
Lecturer 1 Room
Ookayama I3-506
担当教員1の内線
Lecturer 1 Phone
3723
担当教員1のメールアドレス
Lecturer 1 e-mail address
cross.j.aa [a] m.titech.ac.jp
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職
担当教員2の居室
担当教員2の内線
担当教員2のメールアドレス
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい
Purpose of the Lecture
 Reliability engineering consists of theoretical and practical aspects regarding materials, products and systems testing and modeling to perform their required functions for desired periods of time without failure, in specified environments.
 This course will introduce the key concepts related to materials reliability, testing with application to thin film devices The course will be taught, class discussions and all assignments will be in English. Ceramics background is not required but basic understanding of material properties is essential.
講義計画
Schedule of the Lecture

(updated 2009/9/24)
Class Dates: 10/14, 10/28, 11/11 (Wed)  15:00-18:10  Classroom: J2-J233
Course Outline
1. Introduction to reliability engineering as applied to materials.
2. Introduction to experimental design method.
3. Use of software for reliability data analysis, MS Excel.
4. Accelerated testing methods and reliability for microelectronics devices.

成績評価
Evaluation
Class participation in discussion, attendance, and homework assignments. No tests or final exam will be given. Late homework policy: 1/2 credit without excused absence.
テキスト等
Text book
Reliability & failure of Electronic Materials & Devices, M. Ohring, Academic Press, 1998 ISBN 0125249853 (optional)
履修の条件
Necessity to take the course
担当教員から一言
Message from Lecturer(s)
Reliability engineering is an important topic for materials engineers planning to work in industry.

 

講義名 材料物理科学特別講義第六
講義名の英語 Special Lecture for Materials Science and Engineering VI
開講時期 後期 (平成21年度 後期 は開講しない)
単位数 1-0-0
担当教員1氏名・職
担当教員1の居室
担当教員1の内線
担当教員1のメールアドレス
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職
担当教員2の居室
担当教員2の内線
担当教員2のメールアドレス
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい
講義計画

 

成績評価
テキスト等
履修の条件
担当教員から一言

 

講義名 材料物理科学特別講義第一、第二、第三、第四
講義名の英語 Special Lecture for Materials Science and Engineering I, II, III, and IV
開講時期 未定 (平成21年度 後期 は開講しない)
単位数 各1-0-0
担当教員1氏名・職
担当教員1の居室
担当教員1の内線
担当教員1のメールアドレス
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職
担当教員2の居室
担当教員2の内線
担当教員2のメールアドレス
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい
講義計画

 

成績評価
テキスト等
履修の条件
担当教員から一言

 

講義名

材料物理科学講究第一〜第四(修士課程)

材料物理科学講究第五〜第十(博士課程)

講義名の英語

Seminar in Materials Science and Engineering I~IV (Master)

Seminar in Materials Science and Engineering V~X (Doctor)

開講時期

修士課程: 前学期(第一,第三),後学期(第二,第四)

博士課程: 前学期(第五,第七,第九),後学期(第六,第八,第十)

単位数 各2単位
担当教員1氏名・職 各教員
担当教員1の居室
担当教員1の内線
担当教員1のメールアドレス
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職
担当教員2の居室
担当教員2の内線
担当教員2のメールアドレス
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい

第一〜第四(修士課程) 修士課程の学生を対象とし,専攻しようとする分野に関連のある専門書や文献につき,輪読,討論を行うものである。 

第五〜第十(博士課程) 博士後期課程の学生を対象とし,高度な専門分野の輪講,演習,実験,製図,討論等を行うものである。

講義計画
成績評価
テキスト等
履修の条件
担当教員から一言

 

講義名

材料物理科学インターンシップ(第一,第二A,B)

講義名の英語

0-0-1 (第一A, 第二A), 0-0-2 (第一B, ,第二B)

開講時期

前期(第一A,第一B), 後期(第二A,第二B)

単位数
担当教員1氏名・職  専攻長
担当教員1の居室
担当教員1の内線
担当教員1のメールアドレス
担当教員1の講義用HP
担当教員2氏名・職
担当教員2の居室
担当教員2の内線
担当教員2のメールアドレス
担当教員2の講義用HP
担当教員3氏名・職
担当教員3の居室
担当教員3の内線
担当教員3のメールアドレス
担当教員3の講義用HP
講義のねらい

 

講義計画

就業体験をカリキュラムの一貫として単位化する場合の科目です.ただし,この科目の履修を希望する場合は,指導教員のみならず,専攻の事前承認とインターンシップ実施後の報告が必要になります.また,履修登録に関するやり方も,以下のように,他の科目と異なりますので十分に注意してください.インターンシップは,通常,1年次の夏休みのあいだに行います.この場合,前期中に1) 指導教員との相談,2) 専攻長宛の「受講申請書」の提出,を行います.次いで,夏休み中に,3) インターンシップの実施,を行い,4) 実施後の指導教員への報告と専攻長宛「研修終了報告書」の提出,5) 正副指導教員と専攻長によるインターンシップの内容に関するヒアリング実施,6) 合否判定,となります.これらの1)から6)の後,インターンシップは後期科目として履修登録を行い,単位が認定されることになります

成績評価
テキスト等
履修の条件
担当教員から一言

 

講義名
Lecture Name in English Science & Engineering of Solidification
Period of Lecture Spring semester in even years
Credit 2-0-0
Lecturer 1 Name/Title Prof. Shinji Kumai
Lecturer 1 Room G3 Bld. Room No. 620 
Lecturer 1 Phone 5622
Lecturer 1 E-Mail Address  kumai.s.aa [a] m.titech.ac.jp
Lecturer 1 HP for Lecture
Lecturer 2 Name/Title
Lecturer 2 Room
Lecturer 2 Phone
Lecturer 2 E-Mail Address
Lecturer 2 HP for Lecture
Lecturer 3 Name/Title
Lecturer 3 Room
Lecturer 3 Phone
Lecturer 3 E-Mail Address
Lecturer 3 HP for Lecture
Purpose of the Lecture A fundamental knowledge of solidification, from the scientific to the engineering point of view, will be reviewed, covering the recent development and future prospects.
Schedule of the Lecture General introduction, Liquid and solid, Solidification of pure metals, Nucleation, Solid-liquid equilibrium and super-coolong, Heat flow and crystal growth, Solidification of alloys, Phase diagram, Solute re-distribution and segregation, Constitutional super-cooling and solid-liquid interface, Solidification structure of solid-solution-type alloys, Solidification structure of eutectic alloys, Solidification structure of monotectic alloys, Conventional slab- and shape casting, Recent advanced casting technology
Evaluation Several short reports
Text Book
Necessity to Take the Course Nothing in particular
Message from Lecturer(s) Come and join us!

 

講義名
Lecture name in English Characteristics & Application of Intermetallic Alloys
Period of Lecture Spring semester
Credit 2-0-0
Lecturer 1 Name/Title Assoc. Prof. Yoshisato Kimura
Lecturer 1 Room Bldg. G3 Room 518
Lecturer 1 Phone 5157
Lecturer 1 E-Mail Address kimura.y.ac [a] m.titech.ac.jp
Lecturer 1 HP for Lecture
Lecturer 2 Name/Title Prof. Yoshinao Mishima
Lecturer 2 Room Bldg. G3 Room 522
Lecturer 2 Phone 5622
Lecturer 2 E-Mail Address mishima.y.ab. [a] m.titech.ac.jp
Lecturer 2HP for Lecture
Lecturer 3 Name/Title
Lecturer 3 Room
Lecturer 3 Phone
Lecturer 3 E-Mail Address
Lecturer 3 HP for Lecture
Purpose of the Lecture To provide general understanding on the various properties of intermetallic compounds and their alloys. Also to learn practical and potential applications of this class of materials.
Schedule of the Lecture 1) Ordered crystal structures 2) Types of intermetallic compounds appear on the phase diagram 3) Order-disorder transformation 4) Off-stoichiometry and substitution behavior 5) Characteristic plastic deformation mode with an ordered structure 6) Mechanical properties of structural interemetallic alloys 7) Various attractive properties of functional intermetallic alloys 8) Practical applications of intermetallic alloys
Evaluation Quizz in class, a mid-term and the final exams
Text Book To be announced.
Necessity to Take the Course None
Message from Lecturer(s) A number of highly advanced materials for various applications are developed by alloy designing intermetallic compounds. Let's open the door to learn the basics of their properties and applications.

 

講義名
Lecture name in English Lattice Defects & Mechanical Properties of Materials
Period of Lecture Autumn semester
Credit 2-0-0
Lecturer 1 Name/Title Prof. Susumu Onaka
Lecturer 1 Room Bldg. J2 Room 1505
Lecturer 1 Phone ext. 5564
Lecturer 1 E-Mail Address onaka [a] iem.titech.ac.jp
Lecturer 1HP for Lecture
Lecturer 2 Name/Title Prof. Masaharu Kato
Lecturer 2 Room J2-1407
Lecturer 2 Phone 5633
Lecturer 2 E-Mail Address kato [a] materia.titech.ac.jp
Lecturer 2HP for Lecture
Lecturer 3 Name/Title
Lecturer 3 Room
Lecturer 3 Phone
Lecturer 3 E-Mail Address
Lecturer 3HP for Lecture
Purpose of the Lecture Concepts of linear elasticity (stress, strain, Hooke's law, etc.) will be introduced first. Then, lattice defects pertinent to understand mechanical properties of materials are discussed with emphasis on the dislocation theory.
Schedule of the Lecture 1. Introduction 2. Traction and stress 3. Distrotion and strain 4. Hooke's law and elastic strain energy 5. Lattice defects and dislocations 6. Stress-strain curves 7. Strengthening mechanisms
Evaluation Quiz in class, a mid-term and the final exams.
Text Book No (Handouts will be supplied.)
Necessity to Take the Course None
Message from Lecturer(s) Useful and easy-to-follow lectures for beginners

 

講義名
Lecture Name in English Diffusion in Solids
Period of Lecture Autumn semester
Credit 2-0-0
Lecturer 1 Name/Title Assoc. Prof. Masanori Kajihara
Lecturer 1 Room Bldg. J2 Room 1409
Lecturer 1 Phone 5635
Lecturer 1 E-Mail Address kajihara [a] materia.titech.ac.jp
Lecturer 1HP for Lecture
Lecturer 2 Name/Title
Lecturer 2 Room
Lecturer 2 Phone
Lecturer 2 E-Mail Address
Lecturer 2HP for Lecture
Lecturer 3 Name/Title
Lecturer 3 Room
Lecturer 3 Phone
Lecturer 3 E-Mail Address
Lecturer 3HP for Lecture
Purpose of the Lecture Evolution of microstructure occurs in many alloy systems at elevated temperatures. Such a phenomenon is usually controlled by diffusion. On the basis of Fick's first and second laws, diffusion can be described mathematically. In the present lecture, various mathematical methods describing diffusion will be explained in detail.
Schedule of the Lecture 1. Introduction 2. Fick's first law 3. Fick's second law 4. Analytical solution of diffusion equation 5. Application of analytical solution to various problems 6. Boltzmann-Matano analysis 7. Darken's analysis 8. Migration of interface
Evaluation Examination
Text Book
Necessity to Take the Course
Message from Lecturer(s)

 

講義名
Lecture Name in English Advanced Course in Environmental Aspects and Porous Materials
Period of Lecture Spring semester
Credit 2-0-0
Lecturer 1 Name/Title Prof. Kiyoshi Okada
Lecturer 1 Room Bldg. R3 Room 501
Lecturer 1 Phone 5635
Lecturer 1 E-Mail Address okada [a] msl.titech.ac.jp
Lecturer 1HP for Lecture http://www.rmat.ceram.titech.ac.jp/index.html
Lecturer 2 Name/Title
Lecturer 2 Room
Lecturer 2 Phone
Lecturer 2 E-Mail Address
Lecturer 2HP for Lecture
Lecturer 3 Name/Title
Lecturer 3 Room
Lecturer 3 Phone
Lecturer 3 E-Mail Address
Lecturer 3HP for Lecture
Purpose of the Lecture Various aspects on geo-environmental aspects and porous materials applicable to these aspects, i.e., preparation methods, characterization and applications, will be explained.
Schedule of the Lecture 1)  Introduction2)  Geo-environmental aspects (I) -- energy and atmosphere3)  Geo-environmental aspects (II) -- water 4)  Geo-environmental aspects (III) -- resources5)  Geo-environmental aspects (IV) -- ceramic materials6)  Porous materials (I) -- preparation methods by built up process7)  Porous materials (II) -- preparation methods by selective leaching process8)  Porous materials (III) -- characterization9)  Porous materials (IV) -- porous properties10)  Applications (I) -- purification of atmosphere11)  Applications (II) -- purification of waters12)  Applications (III) -- purification of soils"
Evaluation Quizz in class and a final exam
Text Book To be announced.
Necessity to Take the Course None
Message from Lecturer(s)

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