卒業研究 （理一ＯＢ科中嶋）

Bachelor Thesis Research （理一ＯＢ科中嶋）

9915891

15UGRES401

中嶋　宇史

Takashi Nakajima

2024年度前期、2024年度後期

1st and 2nd semester, 2024

集中講義

Intensive lectures

理学部第一部　応用物理学科

Department of Applied Physics, Faculty of Science Division Ⅰ

6.0単位

卒研

Graduation research

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

微小エネルギー変換デバイスとスマートセンサの高機能化・高性能化を目指し、材料創製、計測、デバイス、プロセス、アルゴリズムに関する基礎的研究を行う。

微小エネルギー変換デバイスやスマートセンサ、およびそこで使われる材料に関する研究に主体的に取り組むことで、必要とされる基礎知識や技術を身に付けるとともに、問題解決能力を涵養する。
本学科のディプロマ・ポリシーに定める「高度な専門的知識」、「イノベーションを創出するような応用力」、「高い倫理観と豊かな人間性」を身につけるための科目である。

1) 研究計画を自ら立案できるようになる。
2) 研究背景や研究課題が理解できるようになる。
3) 当該分野の基礎知識を理解し、研究試料の作製および解析ができるようになる。
4) 研究内容を正しく伝えるプレゼンテーションができるようになる。
5) 研究内容を正しく記述した文章を作成できるようになる。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

卒業研究は、単なる知識の習得や一方的な指導の享受ではなく、学生自身が最先端の科学の一端を担う一員として研究に参加しながら、様々な問題解決能力の獲得や新発見の実現方法を学ぶものである。そのため、以下の点に特に注意しながら、研究を推進させてほしい。

・必ず研究ノートをつけること。第三者が実験結果を再現できるよう実験結果を正しく記録すること。研究ノートには日付を記入し、研究内で着想を得たアイデアや仮説等も記述すること。

・研究の倫理規定を遵守すること。

・薬品や機器の取り扱いについては、その取扱い方法と関連法案をよく理解し、安全第一で実験に取り組むこと。

・研究室の構成員全員でアカデミックな環境維持に努めること。

課題に対する作文　Essay／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work／プレゼンテーション　Presentation

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準備学習：
研究を開始する前に実験計画を立て、その実験の目的、実験方法、予想されうる実験結果について入念に検討を行うこと。また、関連する実験手法、解析方法、参考とすべき概念等に関して、文献調査を行う。

復習：
実験が終わったら、その都度データを整理し、研究ノートにまとめる。そのうえで、当初期待された結果が得られているかを検証し、課題解決に向けた次の取り組み内容について検討を行う。

研究成果(50%)、ゼミでの発表内容と議論(25%)、研究ノート(25%)により総合的に評価する。
卒業研究では、都度、研究の進捗状況に応じた助言を行う。

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

必要に応じて、適宜指示する。

【研究の進め方】
大学の定めるコロナ感染拡大防止対策に基づき、研究室内の人数、滞在時間を制限した状態で、研究室及び外部の研究機関等で実験を行う。
研究内容に関する指導に関しては、対面ならびにオンラインで行う。

【研究テーマ】
機能性圧電材料創出、機能性熱電材料創出、スマートセンサ創出に関連した研究テーマとして以下を予定している。

1) 圧電性Nylon膜の物性評価ならびに応用展開に関する研究
2) 二軸延伸ポリフッ化ビニリデンフィルムの圧電特性に関する研究
3) 強誘電性液晶の光・圧電物性に関する研究
4) 生物由来の圧電フィルムの機能化に関する研究
5) 走査型熱電応答顕微鏡を用いた局所熱電物性計測に関する研究
6) 熱-電気結合係数の直接計測に関する研究
7) 伸縮性材料の電気特性と機能化に関する研究
8) 宇宙空間での活用を目的としたkirigami熱電素子の開発
9) ドローンを活用した動的超音波計測に関する研究
10) エネルギーハーベスティングを用いた無電源故障診断デバイスの開発
11) マイクロデバイスを用いた超高感度センサデバイスの開発

【ゼミおよび輪講】
原則オンラインでゼミおよび輪講を実施する。
ゼミ（週1回）：研究内容について報告し、研究室メンバー全員で議論を行う。発表担当者は発表レジュメを作成し、配布する。
輪講・グループワーク（週1回）：機能性圧電材料創出グループ、機能性熱電材料創出グループ、スマートセンサ創出グループに分かれて行う。前期は、圧電現象、熱電変換現象、機械学習に関するテーマについて輪講を行う。後期は、発表の取りまとめ方等に関するグループワークを行う。

【年間のスケジュール】
1. 前期・前半
自身の研究テーマに関連する文献を調査し、研究背景や研究課題を理解できるようになる。また、研究で用いる機器の使用方法や解析方法を学び、初歩的な実験が行えるようになる。

2. 前期・後半
自身の研究テーマに関連する基礎学理について理解を深めるとともに、予備的実験を繰り返すことで、機器の取り扱いや解析に習熟する。

3. 後期・前半
前期に得られた結果を振り返り、課題解決のための方針を教員と研究室メンバーと一緒に考え、決定する。計画的かつ系統的な実験を進める過程で、普遍的な結論が導き出せるようになる。

4. 後期・後半
研究成果をまとめたポスターを作成し、卒業研究発表会等で成果発表を行う。また、成果発表における議論も踏まえて、卒業論文をまとめる。発表練習または卒業論文の校正作業を通じて、研究成果を他者に正しく伝えることができるようになる。

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COMSOL Multiphysics

教育用ソフトウェアの使用については、適宜指示する。

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