生命科学部Faculty of Bioscience and Applied Chemistry
MAC300YC（材料化学 / Materials chemistry 300）物質機能化学Functional Materials Chemistry
緒方 啓典Hironori OGATA
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 生命科学部Faculty of Bioscience and Applied Chemistry |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2021 |
| 授業コードClass code | H7033 |
| 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 | 月3/Mon.3 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | |
| 備考（履修条件等）Notes |
成績優秀者の他学部科目履修制度で履修する学 生：教員の受講許可が必要(オンライン授業の場合は、学習支援システムで許可を得るようにする) |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | ○ |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | ○ |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| カテゴリー＜生命科学部＞Category | 学部共通科目 |
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Outline (in English)
This course is designated in the order of firstly studying important fundamental theories for understanding materials. This course offers a description of how the mechanical, thermal, electronic, optical and magnetic properties of materials originate from their electronic and molecular structure and how these properties can be designed for particular applications.
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
物質の持つ様々な物性や機能は，物質の電子状態、結晶構造、凝集状態等と密接に関連している。物質の持つ様々な機能を理解し、新規物質開発等、材料化学の研究を行う際には、それらの機能がどのようなメカニズムで生じているか基礎的な知識が必要とされる。本講義では物質を構成する原子・分子・電子の状態、エネルギーの観点から物質の持つ様々な機能の発現メカニズムと具体的な機能性物質への応用例について学ぶ。本講義は環境応用化学科の「物質創成化学コース」の推奨科目です。本講義の内容を理解するためには、物理化学、有機化学、無機化学等、化学の専門科目を受講しているか、それらの内容に関する基礎知識を持っていることが必要です。
到達目標Goal
物質のもつ様々な性質（物性）について理解する。
物質の電子状態について理解する。
物質の構造、電子状態と物性の関係を理解する。
新規機能性物質開発の基礎を理解する。
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?
DP2
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. ）
授業の進め方については、学習支援システムを通して適宜提示します。授業の資料は各自ダウンロードし、印刷したものを見て自習してください。さらに、参考書等を用いて自分で調べたことなど適宜書き込みを行い、自分のノートを作成してください。授業内容について不明な点がありましたら、いつでもメールで質問を受け付けています。
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
※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：ガイダンス-講義概要
ガイダンスにて講義概要の説明を行う。
2：物質の階層性と機能性-電子-原子-結合- 凝縮状態が生み出す機能性
電子-原子-結合-分子間相互作用の観点から、凝縮状態が生み出す機能性について学ぶ。
3：機能性から見た物質
-物質の力学的性質-01-
物質の硬度の起源、力学的性質の表記方法、弾性変形と塑性変形について学ぶ。
4：機能性から見た物質
-物質の力学的性質-02-
弾性変形および塑性変形の微視的メカニズム、マルテンサイト変態と超弾性等について学ぶ。
5：機能性から見た物質
-物質の熱的性質-01-
ミクロから見た熱と温度、固体の熱的性質を支配する因子、固体の熱容量と熱伝導率の微視的機構について学ぶ。
6：機能性から見た物質
-物質の熱的性質-02-
固体の熱膨張と融点の関係、低熱膨張合金等、応用例について学ぶ。
7：機能性から見た物質
-物質の電気的性質-01-
物質の電気的性質とバンド構造について学ぶ。
8：機能性から見た物質
-物質の電気的性質-02-
金属および超伝導体の性質およびメカ二ズムについて学ぶ。
9：機能性から見た物質
-物質の電気的性質-03-
半導体の電子的性質について学ぶ。
10：機能性から見た物質
-物質の電気的性質-04-
半導体の応用例について学ぶ。
11：機能性から見た物質
-物質の光学的性質-01-
物質のさまざまな光学的特性の現象論について学ぶ。
12：機能性から見た物質
-物質の光学的性質-02-
ミクロな観点から見た光学的特性のメカニズムについて学ぶ。
13：機能性から見た物質
-物質の磁気的性質-01-
物質のさまざまな光学的特性の現象論について学ぶ。
14：機能性から見た物質
-物質の磁気的性質-02-
前回に引き続き、ミクロな観点から見た磁性のメカニズムと磁気的相互作用について学ぶ。
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・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】事前に学習支援システムを通して配布されるプリントおよび下記参考書等を用いて準備学習および復習を行うこと。
テキスト（教科書）Textbooks
特定の教科書は使用せず、項目ごとに資料を配布する。
参考書References
「物性化学」：松永義夫著 裳華房
「固体の電子状態と化学」：P.A.COX著（魚崎浩平他訳） 技報堂出版
「分子結晶」：J.D.Wright著 化学同人
「物性論入門」:石井晃著 共立出版
「現代物性化学の基礎 -化学結合論によるアプローチ-」：小島憲道編 講談社
「化学者のための電気伝導入門」：小林浩一著 裳華房
「実験化学講座第5版 27巻 機能性物質」
「固体有機化学」小林啓二、林直人著 化学同人 等
成績評価の方法と基準Grading criteria
授業中に実施する小テストおよび最終試験の結果を元に総合的に判断する。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
学生の理解の度合いを見ながら授業を進める。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
講義に必要な資料は全て学習支援システムを利用して配布を行う。
その他の重要事項Others
本講義は環境応用化学科の「物質創成化学コース」の推奨科目となっています。将来、新物質の開発や材料化学に関する研究開発に興味がある学生は履修することをお勧めします。