無機材料化学特論

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
無機材料化学特論
Advanced Inorganic Materials Chemistry
P121000001 2 1 後期授業 専門科目 TSMAC5809-M1 月1 B5-1B39 林 晃敏・他

オフィスアワー

林(水曜日・17:00-18:00・B5棟5C-61)
亀川(水曜日・17:00-18:00・C10棟816)
作田(水曜日・17:00-18:00・B5棟5C-70)

授業目標

無機非晶質材料の基礎としての非晶質材料の合成法、ガラス生成プロセスの熱力学及び速度論、ガラス転移現象、構造解析手法、ガラスの中・短距離構造論だけでなく、電気的性質やイオニクス材料としての応用例について理解できる。無機結晶材料として、単結晶、セラミックス、多孔性材料の多様な機能を理解するために必要な基礎概念、合成法、評価・解析手法、応用事例を習得できる。無機薄膜材料の物理的・化学的な作製方法や固体表面の機能や特徴を理解できる。

教科書

資料を配付する。

参考書

「ガラス非晶質の科学」作花済夫著 内田老鶴圃
「ゾル-ゲル法の科学」作花済夫著 アグネ承風社
「固体表面の濡れ制御」中島章著 内田老鶴圃

関連科目

反応物理化学特論、電気化学特論、応用化学特論III

授業時間外の学習(準備学習等について)

配付資料を前もって読んでおく。関連する項目について参考書等で知識を得ておく。また、毎回行う小テストの復習をしておく。

授業の概要

無機非晶質材料の基礎として、非晶質材料の合成法、ガラス生成プロセスの熱力学及び速度論、ガラス転移現象、構造緩和、構造解析手法、ガラスの中・短距離構造論について講義する。また非晶質材料の電気的性質やイオニクス材料としての応用例、ゾル-ゲル法による無機材料の作製について紹介する。また無機結晶材料として、単結晶、セラミックス、多孔性材料の多様な機能を理解するために必要な基礎概念、合成法、評価・解析手法、応用事例を紹介する。無機薄膜材料の物理的・化学的な作製方法や固体表面の機能や特徴、無機材料を用いる化学プロセス、エネルギーや環境問題にかかわる無機材料について講義する。

本授業は、対面授業とオンライン授業の混合実施で行う。
各回をどちらの形態で実施するかについては「授業の計画」で記載する。

授業計画

第1回 ガイダンス(オンライン) 準備学習等 自分の研究テーマにおいて、どのような物質を扱っているか「物質の状態」に着目して考えておく。
第2回 結晶と非晶質材料、ガラス生成について学ぶ。(対面) 準備学習等 配布資料を読んでくる。前回小テストの復習をしておく。
第3回 ガラス状態とガラス転移現象について学ぶ。(対面) 準備学習等 配布資料を読んでくる。前回小テストの復習をしておく。
第4回 構造緩和とガラスの構造について学ぶ。(対面) 準備学習等 配布資料を読んでくる。前回小テストの復習をしておく。
第5回 固体の電子伝導の基礎について学ぶ。(対面) 準備学習等 配布資料を読んでくる。前回小テストの復習をしておく。
第6回 固体のイオン伝導の基礎について学ぶ。(対面) 準備学習等 配布資料を読んでくる。前回小テストの復習をしておく。
第7回 イオン伝導ガラスの特徴と構造について学ぶ。(対面) 準備学習等 配布資料を読んでくる。前回小テストの復習をしておく。
第8回 総合演習(オンライン) 準備学習等 配布資料を読んでくる。これまでの小テストの復習をしておく。
第9回 メカノケミカル法とガラスセラミックスについて学ぶ。(対面) 準備学習等 配布資料を読んでくる。前回小テストの復習をしておく。
第10回 ゾル-ゲル法による無機材料の作製について学ぶ。(対面) 準備学習等 配布資料を読んでくる。前回小テストの復習をしておく。
第11回 無機薄膜材料の作製手法、表面の濡れ性と制御について学ぶ。(対面) 準備学習等 配布資料を読んでくる。前回小テストの復習をしておく。
第12回 無機多孔性材料の合成法と機能について学ぶ。(対面) 準備学習等 配布資料を読んでくる。前回小テストの復習をしておく。
第13回 無機材料を用いる化学プロセスについて学ぶ。(対面) 準備学習等 配布資料を読んでくる。前回小テストの復習をしておく。
第14回 エネルギーや環境問題にかかわる無機材料について学ぶ。(対面) 準備学習等 配布資料を読んでくる。前回小テストの復習をしておく。
第15回 無機材料の解析手法について学ぶ。(対面) 準備学習等 配布資料を読んでくる。前回小テストの復習をしておく。

成績評価

授業目標の達成度をはかることで成績評価を行う。合格となるためには,無機材料の合成プロセスや物性や構造についての基礎概念について説明できることが必要である。成績は、レポート(50%)、小テスト等(50%)により総合的に評価する。