理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
MEC500X1（機械工学 / Mechanical engineering 500）摩擦の原子論特論Atomistics of friction
平野 元久Motohisa HIRANO
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | YA035 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 木1/Thu.1 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| カテゴリーCategory | 機械工学専攻 |
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Outline (in English)
【Course outline】 This course provides a basic knowledge of atomistics of friction -nanotribology- to be conducted in the graduation research. Students will be motivated by understanding the background of
the research in nanotribology.
【Learning Objectives】
The objectives of this lecture is to understand the basic properties of material properties, mechanical strength, and frictional properties at the atomic level, and to understand the atomistics in which various mechanical properties of materials are expressed from the basic properties of inter-atomic interactions.
【Learning activities outside of classroom】
None
【Grading Criteria /Policy】
The total score of 60 or more out of 100 is considered acceptable.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
原子間相互作用の基本性質から摩擦発生の機構を理解することを目的とする．わかりやすく勉学を進めるために，基本的なMATLABプログラミングを用いた，原子レベル分子動力学シミュレーションを活用し，数値解析，データ処理の基本事項を一つ一つ確認して講義を進める．
到達目標Goal
本講義の目標は，材料物性，機械強度，摩擦特性の基本的性質を原子レベルで理解し，原子間相互作用の基本的性質から材料のさまざまな機械的性質が発現する原子論を理解することである．
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」「DP3」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
講義形式
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]：摩擦学概論
摩擦の説明，ルネサンス期から現代までの摩擦研究の歴史を解説する．
第2回[対面/face to face]：摩擦の法則: 理論(1)
摩擦の凹凸接と分子説を解説する．
第3回[対面/face to face]：摩擦の法則: 理論(2)
摩擦の凹凸接と分子説を解説する．
第4回[対面/face to face]：摩擦の法則: 実験(1)
摩擦法則の適用範囲について議論する．
第5回[対面/face to face]：摩擦の法則: 実験(2)
摩擦法則の適用範囲について議論する．
第6回[対面/face to face]：原子レベルの摩擦: 摩擦の原子論モデル(1)
独立振動子モデル，トムリンソンモデル，フレンケルコントロワモデルを説明する．
第7回[対面/face to face]：原子レベルの摩擦: 摩擦の原子論モデル(2)
独立振動子モデル，トムリンソンモデル，フレンケルコントロワモデルを説明する．
第8回[対面/face to face]：原子レベルの摩擦: 摩擦の原子論モデル(3)
独立振動子モデル，トムリンソンモデル，フレンケルコントロワモデルを説明する．
第9回[対面/face to face]：原子レベルの摩擦実験(1)
原子スケール分解能の摩擦測定法を解説する．
第10回[対面/face to face]：原子レベルの摩擦実験(2)
原子スケール分解能の摩擦測定法を解説する．
第11回[対面/face to face]：原子レベルの摩擦実験(3)
原子スケール分解能の摩擦測定法を解説する．
第12回[対面/face to face]：超潤滑(1)
超潤滑の発生機構を議論する．
第13回[対面/face to face]：超潤滑(2)
超潤滑の発生機構を議論する．
第14回[対面/face to face]：超潤滑(2)
超潤滑の実証実験を解説する．
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習時間は、各４時間を標準とします。】
テキスト（教科書）Textbooks
適宜，プリントを配布する．
参考書References
Motohisa Hirano, Friction at the Atomic Level: Atomistic Approaches in Tribology, Wiley-VCH; 第1版 (2018).
成績評価の方法と基準Grading criteria
レポートの内容を評価する．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
(1) 演習課題・小テストを実施し，理解度を確認して進める．(2) 演習課題の実施によって，有限要素プログラムを自力で作成できるようにする．(3) 理解度を上げるため，理解の状況や進捗に合わせて授業計画の順序や内容を柔軟に変更する．