生命科学部Faculty of Bioscience and Applied Chemistry
MAC300YB(材料化学 / Materials chemistry 300)分子エレクトロニクスMolecular Scale Electronics
見附 孝一郎Koichiro MITSUKE
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 | 2024 |
授業コードClass code | H7038 |
旧授業コードPrevious Class code | |
旧科目名Previous Class title | |
開講時期Term | 春学期集中/Intensive(Spring) |
曜日・時限Day/Period | 集中・その他/intensive・other courses |
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) | |
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)
Molecular Electronics Devices:
Basic concept of organic molecules, Overview of Organic functional materials,
Device fabrication techniques, Applications of the organic nano-device.
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
分子エレクトロニクスデバイスの基礎:
有機分子の基礎概念、有機機能物質の概観を把握し、具体的なデバイス例にもとづき、構造化技術、有機ナノデバイスの基礎と応用を理解する。
到達目標Goal
分子エレクトロニクスデバイス実装例から、「材料としての機能性分子開発」と「デバイスとしての機能発現」、そして「デバイスを実現するための技術開発」を総合的に把握し、関連する物理、化学を理解することを目標とする。具体的には前期量子論、固体電子論等の基礎を復習するとともに、それらが分子エレクトロニクスという実応用においてどのように役立つかを理解する。分子性固体以外の機能性固体の利用例として、半導体レーザー、太陽電池、燃料電池などのクリーンエネルギー技術についても説明する。
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. )
有機物質の多様な物性を理解し、機能性物質としての応用、有機分子デバイスの開発の背景、特に有機分子エレクトロニクスの例を紹介する。
分子エレクトロニクスに関連する固体物理、量子化学、光学、ナノテクノロジー等 の理解のために適宜演習を行なう。また最近の話題も交えて講述する。課題に対するフィードバックは授業中またはHOPPIIで行う。
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]:序論
授業の到達目標およびテーマ、キーワード、授業の進め方について
2[対面/face to face]:固体の性質Ⅰ
熱と振動、電気的性質
3[対面/face to face]:固体の性質Ⅱ
バンド構造と半導体、分子性固体の光学的性質
4[対面/face to face]:半導体デバイス
発光・受光素子、LED、半導体レーザー、分子の構造と機能の関係
5[対面/face to face]:有機機能物質の構造と性質
高分子、生体分子、超分子
6[対面/face to face]:有機機能材料の研究開発
導電性有機分子の発見から現在の有機エレクトロニクス機器まで
7[対面/face to face]:ナノテクノロジー
高温超伝導体、ナノ電子回路
8[対面/face to face]:ナノ構造作製
分子設計、自己組織化、薄膜作製技術、ナノ加工技術
9[対面/face to face]:ナノ構造体の観測、計測技術
走査型探針顕微鏡、走査型電子顕微鏡、過渡吸収分光
10[対面/face to face]:界面表面の形態と機能
ラングミュア膜、電気化学測定、サイクリックボルタンメトリ―
11[対面/face to face]:太陽電池1
シリコン太陽電池、化合物太陽電池
12[対面/face to face]:太陽電池2
色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池、ペロブスカイト太陽電池
13[対面/face to face]:燃料電池
酸化還元反応の基本、ギブズ自由エネルギーとエネルギー変換効率
14[対面/face to face]:試験
まとめ
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】授業前に、これまでに履修している科目の復習をしておいて欲しい。特に量子力学、電磁気学、固体物理等の入門書などに目を通しておくと、授業内容が頭に入りやすい。
テキスト(教科書)Textbooks
教科書は特に定めない。
参考書References
量子力学(前期量子論)、電磁気学に関するもの。基礎部分の理解が求められるので、流通しているものであれば良い。
成績評価の方法と基準Grading criteria
レポート提出と試験により評価する。講義中に例題、演習を適宜行う。詳細は導入ガイダンスにおいて説明する。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
前任者の申し送りとして、理解を深めるために演習の時間を設ける予定
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
講義形式で授業を進める。主にパワーポイントを使用する。
その他の重要事項Others
授業中の質問は随時可能。質問はメールやHoppiiでも受け付ける。演習等においては周りの受講生と議論しても構わない。