マテリアル工学特別実験２Ａ

Advanced Laboratory Experiments forMaterials Science and Technology2A

998C983

82GRRES603

Alexandre Foggiatto、小嗣　真人

Masato Kotsugi

2024年度前期

1st Semester FY2024

集中講義

Intensive Course

先進工学研究科　マテリアル創成工学専攻

Department of Materials Science and Technology, Graduate School of Advanced Engineering

2.0単位

卒研

Graduation research

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

【概要】
研究室で与えられた研究テーマをもとに、薄膜作製､微細加工､構造解析､電子状態解析､機能予測､方法論の開発といった一連の実験を進めることで高度な研究能力を養成する｡また実験を通じて生じる様々な問題に対して､一つずつ課題を克服することで､課題解決能力の養成を合わせて行う｡本授業は、カリキュラムポリシー第１項の「高度な専門性を要する研究開発能力を養う」ことと深く関連している。

【Overview】
Based on the research theme given in the laboratory, we will develop a high level of research capability by advancing a series of experiments such as thin film fabrication, microfabrication, structural analysis, electronic state analysis, function prediction, methodology development, To overcome the problems one by one by solving problems one by one, we will work together to train the problem solving skills.This class consists of "Research and development abilities that require advanced expertise" in the first section of the curriculum policy It is deeply related to "nurture".

与えられた研究テーマに関して、その背景を調べ、未解明な事項を抽出し、実験方法を策定し、実験を実施し、データを整理・解析を行い、一定の結論を導き、修士論文にまとめることで、高度な研究能力を培い、かつ、課題解決能力も養うことが目的である。　

With respect to a given research topic, investigate its background, extract unexplained items, formulate experimental methods, conduct experiments, organize and analyze data, guide certain conclusions, and summarize the master thesis The aim is to cultivate advanced research abilities and to cultivate problem - solving skills.

与えられた研究テーマに対し、自ら、実験方法を策定し、実験を実施し、データ整理・解析を行い、科学論文にまとめられるようになることが目標である。　

For the given research topic, the goal is to formulate experimental methods themselves, conduct experiments, organize data and analyze data, and to be compiled into scientific articles.

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/​​​

安全には十分注意する。
Please pay attention to safety.

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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実験内容を事前に確認する。得られた結果はきちんと整理する。　
Confirm the contents of the experiment in advance. The result obtained is organized properly.

上記の目標の達成度に応じて、評価する。　
Evaluate according to the achievement degree of the above target.

・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

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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/

なし
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実験内容
薄膜材料を､パルスレーザー蒸着法やスパッタ法や分子線エピタキシー法を用いて作製し､必要に応じてフォトリソグラフィーやフォーカスイオンビームを用いて微細加工を施す｡得られた試料の構造解析をX線回折法で行い､電子状態解析を放射光電子分光法により実施する｡得られたデータを､機械学習や位相幾何学を用いて解析すると共に､方法論の開発も合わせて行う｡得られた結果を考察し､次の実験指針を定める｡

実験テーマの例
レアメタルフリー磁性材料の創製
グラフェンの電子物性
放射光による高分解能顕微分光解析
X線自由電子レーザーを用いた超高速磁気ダイナミクス
機械学習による物性データからの知識抽出
位相幾何学を用いた画像データからの知識抽出

上半期　先進的な研究を進めることを目標に、実験装置のとり扱いやデータ解析手法を洗練させる。
下半期　実際に実験とデータ解析を実施し、新しい科学知の獲得にアプローチする。

Experiment contents
The thin film material is fabricated by pulsed laser deposition method, sputtering method or molecular beam epitaxy method and microfabrication is carried out using photolithography or focused ion beam as necessary The structure analysis of the obtained sample is called X- Diffraction method and electronic state analysis by radiation photoelectron spectroscopy.The obtained data are analyzed using machine learning and topology geometry and development of methodology is also done.Discussion of obtained result And set forth the following experiment guidelines.

Experiment theme example
Creation of rare metal free magnetic material
Electronic properties of graphene
High resolution microspectroscopic analysis by synchrotron radiation
Ultra high-speed magnetic dynamics using X-ray free electron laser
Knowledge extraction from physical property data by machine learning
Knowledge extraction from image data using topological geometry

First half of the year: Refine experimental equipment and data analysis methods with the goal of advancing advanced research.
Second half of the year: To approach the acquisition of new scientific knowledge by conducting actual experiments and data analysis.

財団法人研究員

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