電気材料学

Electrical Engineering Materials

9973104

73ELMAE201

永田　肇

Hajime Nagata

2024年度後期

2024/the Second Semester

水曜1限

Wednesday, 1st Class hour

創域理工学部　電気電子情報工学科

Department of Electrical Engineering, Faculty of Science and Technology

2.0単位

講義

Lecture

-

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

電気材料学では，様々な電気機器を構成する導電・超伝導材料および誘電・絶縁材料について、各種材料の分類と主な特徴・用途および選択の基準などについて解説する。

各種の電気機器の性能向上，環境調和化, 小型軽量化などの技術的課題を解決するには，材料についての正確な知識にもとづいた適正な使用が要求される。電気材料学では，多くの主要構成材料をなしている導電・超伝導材料および誘電・絶縁材料の諸性質，各種材料の分類と主な用途および選択の基準などについて理解する。なお、本科目は本学科のディプロマポリシー「電気工学、電子工学、情報通信工学の学問分野に共通した基礎学力と、その上に立つ各分野の専門知識」に該当する科目である

本授業で取り扱う導電・超伝導材料および誘電・絶縁材料について理論的な背景を理解し、素子を構成する様々な材料の諸性質や特徴、得失を知り、様々な機器やデバイスの設計に際し取捨選択が出来るようになる。

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/​​​

課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test

-

（準備学習）各回の授業前に2時間程度、指定した教科書の授業内容に関連した部分を読んでおくこと。
（復習）各回の講義内容を2時間程度復習し、各回の講義で説明した内容について理解の定着を図ること。

レポートまたは小テストなどの平常点（30％）、および到達度評価試験（70％）にて評価し、60点以上を合格とする。なお、各回の授業時間中に、講義内容に関連した確認小テスト（またはレポート）を実施する。（ただし、講義の進捗状況に合わせて実施しないことがある）
[フィードバックの⽅法] 確認小テスト（またはレポート）の解答例を解説する。

・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

N

-

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/

・LETUS 掲載の資料
・その他の参考書
「現代電気電子材料」山本秀和・小田昭紀著（コロナ社）, 2013年発行, 978-4-339-00853-1
「電子材料・部品と計測」川端昭著（コロナ社）, 1982年発行, 978-4-339-00022-1
「電気電子材料」大木義路著（社団法人電気学会・オーム社）, 2006年発行, 4-88686-252-7
など

1 　　総説 　　　　　　
電気材料学の位置づけ，本講の方針と範囲，参考書の紹介

2 　　金属中の電気伝導(1) 　　
金属の結晶構造や、金属中の電気伝導のメカニズムについて学習し、金属中の自由電子濃度や移動度が算出できるようになる。
　　 　　
3 　　金属中の電気伝導(2) 　　
金属の抵抗率(移動度)に影響を及ぼす散乱機構について学習し、散乱機構の要因となる結晶性・二元合金の組成・焼きなましや熱振動が抵抗率に及ぼす影響について理解する。
　　　　　　　　　　　　　
4 　　金属導電材料と応用例 　　　
導電材料として具備すべき条件について理解し、実際の材料の有する特徴や応用例を理解する。

5 　　超伝導 　　　　　
超伝導材料の開発史を通じて、超伝導現象や超伝導材料について理解する。

6 　　超伝導の利用例 　
超伝導材料の種類や特徴を整理し、その応用例を理解する。

7 　　抵抗素子材料(1) 　　
金属抵抗材料，非金属抵抗材料，炭素皮膜抵抗材料，金属薄膜抵抗材料に用いられている材料・構造・特徴を整理し、その応用例について理解する。

8 　　抵抗素子材料(2) 　　　
様々な抵抗素子の特徴を、抵抗値範囲・許容差・温度係数・定格電力・周波数特性・コスト等の観点から整理し、素子選択の取捨択一が出来るようになる。

9 　 絶縁材料
絶縁物の導電現象，絶縁破壊，絶縁材料の劣化を理解し、気体絶縁材料，液体絶縁材料，無機質固体絶縁材料，有機質固体絶縁材料の特徴やその使用例を理解する。　
　　
10 　 誘電体の性質 　　
比誘電率と誘電分極，内部電界，誘電分極の種類，誘電分極の周波数依存性，誘電損，強誘電性を学習する。

11　　コンデンサ材料（1）　
様々な容量素子の特徴を、容量値範囲・許容差・温度係数・定格電圧・周波数特性・コスト等の観点から整理し、素子選択の取捨択一が出来るようになる。

12　　コンデンサ材料（2）　　
積層セラミックコンデンサとその使用例を理解できる。

13　　磁性材料　
磁性体の分類や各種磁性材料の特徴を理解する。

14　　インダクタンス素子　　
インダクタンス素子の使用例について理解する。

15　　到達度評価
当該授業における達成度を到達度評価試験により確認する。
その後、授業として当該授業科目の内容を総括する。

-

-

-

Y

N