理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
APC500Y1（複合化学 / Applied chemistry 500）結晶化学工学特論Crystallization Engineering
打越 哲郎Tetsuo UCHIKOSHI
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 | 2023 |
| 授業コードClass code | YB518 |
| 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 | 金1/Fri.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 | 応用化学専攻 |
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Outline (in English)
Students learn about functions and its appearance mechanism obtained by controlling composition, crystal structure and microstructure by taking various materials, mainly inorganic materials, as examples. Students will also learn about processing and characterization methods (equipment analysis, spectroscopy, etc.) to fabricate functionally designed materials.
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
無機材料を中心とする様々な材料について、組成、結晶構造や組織微構造の制御により得られる機能性とそれらが発現するメカニズムについて学ぶ。また、機能設計された材料を創製するためのプロセッシングや特性評価方法（機器分析、分光法など）について学ぶ。
到達目標Goal
材料の諸特性と結晶構造の関係を理解し、様々な物性が発現するメカニズムについて理解する。また、欲しい機能を最大限に引き出すためにはどのような組織微構造を設計すればよいか、またそのような構造はどのようなプロセスを用いて作り込めばよいかを、材料設計の視点から考えられるようになる。
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」「DP2」「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. ）
講義資料を配布しその内容に沿って講義を進める。学生からの疑問、質問は、翌週の授業で取り上げ解説する。
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。
1[対面/face to face]：イントロダクション
結晶の定義と結晶構造の種類などについて概説し、材料物性からみた結晶構造の重要性について理解する。
2[対面/face to face]：化学結合と結晶
結晶中で原子の間を結び付けている化学結合力について、簡単な化合物を取り上げて説明する。
3[対面/face to face]：結晶の熱力学
結晶の成長機構や安定性、相変化（状態図）を熱力学的に理解する。
4[対面/face to face]：結晶構造解析
X線回折法やラマン分光法などの代表的な結晶構造解析法について原理と応用を説明する。
5[対面/face to face]：結晶表面の物理化学
結晶材料の表面構造と物理化学的性質の関係について述べ、光電子分光法などの代表的な表面分析の原理と応用法を説明する。
6[対面/face to face]：結晶の反応論
主として固相反応における結晶構造と反応性の相関やミクロ～マクロ的結晶構造を設計するための手法について述べる。
7[対面/face to face]：格子欠陥
結晶材料の不定比性や格子欠陥と材料特性の関係について説明し、結晶の格子欠陥制御の重要性を理解する。
8[対面/face to face]：電気伝導性
材料の電子伝導性やイオン導電性が発現するメカニズムを結晶学的に説明し、伝導性に及ぼす結晶性や配向の影響について解説する。
9[対面/face to face]：圧電・誘電的性質
圧電材料の結晶的特徴について説明し、その高機能化をはかるための設計指針について述べる。
10[対面/face to face]：光学的性質
結晶の光学的性質，非線形光学効果，結晶中の音響波やフォノンやフォトンの相互作用などについて解説する。フォトニック材料や発光材料についても触れる予定である。
11[対面/face to face]：磁気的性質
磁性はなぜ発現するのか、強磁性材料のナノ組織と磁気特性、常磁性、反磁性材料の磁場配向などについて説明する。
12[対面/face to face]：熱的性質
材料の熱伝導性、耐熱性や熱電特性などの熱的性質と結晶構造の関係について理解する。
13[対面/face to face]：機械的性質
材料の固さ、脆さ、加工性などの機械的性質と結晶構造の関係について理解する。
14[対面/face to face]：非結晶（ガラス）
非晶質材料の合成法について紹介し、代表的な非晶質材料について諸特性を解説する。
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２時間を標準とします。配布する資料を参考に講義の内容をよく復習し、分からなかった点を次回の講義で質問すること。
テキスト（教科書）Textbooks
適宜資料を配布する。（毎回配布する資料をファイルするとオリジナルな参考書が出来上がります）
参考書References
適宜紹介する。
成績評価の方法と基準Grading criteria
出席状況、演習、レポートの組み合わせで評価する。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
今年も「初めてわかった」という声に応える密度の濃い授業を心がけます。
無機化学、有機化学どちらの専攻の方にも役立つことを意識した内容構成としています。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
特になし。
その他の重要事項Others
材料化学に強く興味を持っていること。