デバイス材料工学

Materilals for Devices

9982381

82AMAMF306

古江　広和、小嗣　真人

Masato Kotsugi, Hirokazu Furue

2024年度前期

1st semester FY2024

火曜2限

Tuesday 2nd period

先進工学部　マテリアル創成工学科

Department of Materials Science and Technology, Faculty of Advanced Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

本授業は主に、カリキュラムポリシー3項に基づいており、材料工学の専門家としての能力を養うための「専門科目」の一つである。

小嗣
半導体および磁性を用いたデバイスを題材に、集積回路や記録媒体に使用される材料がどのような原理で設計されているかについて学び、それらを説明できるようになる。また、材料開発からデバイス応用までの指針・考え方が身につく。授業後半ではノーベル賞受賞論文を題材に、論文の読み合わせをアクティブラーニングとして行い、実践的なスピントロニクスの知識を身につける。

古江
各種の電子表示デバイスを題材にして、それぞれデバイスの表示原理および使用されている材料のどのような機能が利用されているかについて学び、それらを説明できるようになる。また、材料開発からデバイス応用までの指針・考え方が身に付く。

小嗣
デバイスと材料の関係性を理解できるようになり、当学科の定めるディプロマポリシー「既存の工学の枠を超えて、自由な発想で基礎科学の融合と展開を図り、産業の発展に寄与する新しい材料と新しい工学を創出する」に該当する科目である。

古江
デバイスと材料の関係性を理解できるようになり、当学科の定めるディプロマポリシー「既存の工学の枠を超えて、自由な発想で基礎科学の融合と展開を図り、産業の発展に寄与する新しい材料と新しい工学を創出する」に該当する科目である。

小嗣
電界効果トランジスタやスピンメモリに関する基礎原理や材料について理解し、説明できるようになる。スピントロニクスに関する論文を読み、説明できるようになる。

古江
液晶ディスプレイやELディスプレイなどの電子表示素子における表示原理や材料について理解し、説明できるようになる。

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/​​​

小嗣：｢半導体材料工学｣、「磁性機能材料学」を履修していることが望ましい

古江：「有機材料学」の履修済が望ましい

課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test／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／反転授業　Flipped classroom

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小嗣：
（準備学習）授業計画の講義内容について、事前に文献等で調べ、何が分かり、何が分からないかを明確にしておくこと。そして、授業を通して分からなかった部分を解き明かす。
（復習）授業ノートや配布プリントを見直して各回の講義内容を十分に理解するだけでなく、発展的内容についても各自調べて学習することが望ましい。　

古江：
（準備学習：90分程度）授業計画の講義内容について、事前に文献等で調べ、何が分かり、何が分からないかを明確にしておくこと。そして、授業を通して分からなかった部分を解き明かす。
（復習：90分程度）授業ノートや配布プリントを見直して各回の講義内容を十分に理解するだけでなく、発展的内容についても各自調べて学習することが望ましい。　

小嗣：授業態度、小テスト、レポートと到達度評価の点数を総合して評価する。

古江：到達度評価を主として（80〜100％）、授業態度・小テスト・レポート（0〜20％）を総合して評価する｡

・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

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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/​​​

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小嗣：日本磁気学会編「スピントロニクス −基礎編− (（現代講座・磁気工学3）) 」（共立出版）

（小嗣）
1 スピントロニクスの概要
ナノテクノロジーとスピントロニクスについて理解する。

2 材料の磁性
磁気モーメントの起源について理解する。

3 磁性体の電子状態
様々な磁性材料のバンド構造について理解する。

4 電気伝導の理論1
古典的な電気伝導について理解する。

5 電気伝導の理論1
グリーン関数と久保公式について理解する。

6 スピントロニクスその１
巨大磁気抵抗効果について理解する。

7 スピントロニクスその２
半導体スピントロニクスやスピンホール効果について理解する。

予習・復習は各回の講義の前後に十分な時間をかけて行う。


（古江）
8　　液晶ディスプレイ1
液晶ディスプレイの構造、使用部材および液晶について理解する。

　　Liquid crystal display 1
Understand the structure of liquid crystal displays, materials used, and liquid crystals. 

9　　液晶ディスプレイ2
偏光板、配向膜、透明電極について理解する。

       Liquid crystal display 2
Understand polarizing plates, alignment films, and transparent electrodes. 

10 液晶ディスプレイ3
表示原理、表示基本特性について理解する。

       Liquid crystal display 3
Understand display principles and basic display characteristics. 

11　　ELディスプレイ1
ELディスプレイの特徴、発光原理について理解する。

       EL display 1
Understand the characteristics of EL displays and the principle of light emission. 

12　　ELディスプレイ2
有機EL素子の構造、材料・部材について理解する。

       EL display 2
Understand the structure, materials and components of organic EL elements. 

13　　プラズマディスプレイ
プラズマディスプレイの特徴、発光原理、材料について理解する。

       Plasma display
Understand the characteristics of plasma displays, the principle of light emission, and materials. 


14　　その他のディスプレイ
LED、蛍光表示管、DLPについて理解する。

       Other displays 
Understand LEDs, Vacuum Vendors, and DLP. 

15　　 まとめ　　　　　　　　　　　
到達度評価と総括を行い、理解を深める。

       Summary
Achievement evaluation and summary to deepen understanding. 

小嗣：国内研究機関の研究員（物理系）の経験を活かし講義する｡

古江：国内研究機関の研究員（物理・デバイス)の経験を活かし講義する｡

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