材料・デバイス科学特論

Advanced Sciences for Materials andDevices

991KB27

13CHCHE502

古海　誓一

Seiichi Furumi

2026年度後期

2026年度

②Second semester

木曜3限

Thursday, 3rd Period

理学研究科　化学専攻

Department of Chemistry, Graduate School of Science

2.00単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

  本科目は、有機・高分子材料やナノ材料にスポットを当てながら、そのデバイス応用について解説する。

  The present course highlights the organic polymer materials and nanomaterials, leading to their versatile device applications.

  私たちの世界は様々な物質で構成されているが、その中でも現代の豊かな日常生活を支えているものが材料である。材料は、構成物質の観点から有機・高分子材料と無機材料に大別分類でき、さらに、近年、ナノテクノロジーの目覚ましい発展に伴って、バルク状態では発現しえない新しい機能特性を持ったナノ材料も活発に研究が行われている。そこで、本科目は、これまでの研究背景を俯瞰することで材料・デバイスの基礎を学び、最新の研究動向を詳述することで専門知識を身に付けることをねらいとする。
　
  Our world comprises a wide variety of materials, which enrich the current daily life of all mankind. From the perspective of chemical components, such materials are primarily categorized into organic and inorganic materials. Remarkable research developments in the nanotechnology realm have established many reports on nanomaterials with intrinsic properties and functions that cannot emerge in the bulk state. Accordingly, this course aims to acquire not only the fundamental researches of materials and devices by overlooking the research backgrounds, but also the forefront of special knowledge or skill.

  多種多様な材料のトピックスを取り上げ、材料研究の端緒、基礎研究、応用開発に至る一連の事例を紹介することで、材料とデバイスの最先端の専門知識を身に付けることを到達目標にする。

  This course highlights diverse topics in material sciences, thereby introducing a series of the archetypes, fundamental researches, and research developments. The objective is to acquire the forefront of special knowledge or skill of materials and devices.

[1] 就職活動、インターンシップの参加、学生実験のTA業務、研究室のゼミ等の出席は、「公欠」と認めることはできません。
[2] 自分が発表する学会参加や教育実習などのやむを得ない理由で欠席する場合、指導教員や教職課程支援室のサインと押印を頂いた書類を提出してください。
[3] 講義中、居眠りをしないでください。講義と関連のないPC作業などもしないでください。
[4] 上記のルールに納得できなければ、本科目の履修を取り下げてください。

[1] Participation in job hunting activities, internships, TA duties for student laboratory classes, and attendance at laboratory seminars can not be recognized as "excused absences".
[2] If you must be absent due to unavoidable reasons, e.g. attending the academic conferences where you present or participating in the teaching practicum, you are required to submit a document with the signature and official seal of your research laboratory advisor or the Teacher Certification Support Office.
[3] During this course, the essential points are that (1) Don't doze off and (2) Don't do the PC works unrelated to this course.
[4] If you do not agree with the above rules, I recommend that you withdraw from this course.

課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test

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  私たちの日常生活で身近な製品などについて、日頃から化学的な視点で興味・関心・疑問を持つことが望ましい。復習では学術論文や特許などの一連の研究背景を調査すると、理解が深まるはずである。

  Regarding the products which are familiar to our daily life, it is desirable to usually have interest, attention, and questions from the perspectives of chemists. As the students investigate a series of research backgrounds including academic reports, patents, and so on in the reviewing studies, they might understand the topics deeply.

  日々の課題とレポートもしくは試験などをもとに、総合的に評価する。

  The final grades will be determined comprehensively on the basis of your daily assignments, reports, and examinations.

・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://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

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

適宜指示
Instructed timely

※1 対面授業を実施する場合、大学に登校して受講することを求める。
※2 講義で説明するトピックスや順番は変更する場合があるので、講義中にアナウンスする。

第１回：　身の回りの材料とデバイス　身の回りの材料・デバイスを紹介する。
第２回：　光化学･光物理　有機化合物の光の吸収に伴う諸過程の基礎と応用について説明する。
第３回：　液晶ディスプレイ(LCD)　身近な液晶ディスプレイの仕組みについて簡単に解説する。
第４回：　有機発光ダイオード(OLED)　有機発光ダイオードのデバイス構造、発光過程、応用例について簡単に解説する。
第５回：　フォトニック結晶１　キラルな液晶のフォトニックバンドギャップによるレーザー発振について簡単に説明する。
第６回：　フォトニック結晶２　コロイド結晶の歴史と応用例について簡単に解説する。
第７回：　フォトニック結晶３　コロイド結晶のフォトニックバンドギャップによるレーザー発振について簡単に説明する。
第８回：　量子ドット　量子ドットの歴史と応用例についてについて解説する。
第９回：　サステナブルな液晶材料　セルロースによる液晶材料に関する基礎と応用についてについて解説する。
第１０回：　自己修復性高分子材料　自己修復性を示す高分子材料の基礎と応用についてについて解説する。
第１１回：　機能性薄膜　研究の歴史、自己組織化単分子膜、Layer-by-Layer多層膜、Dip Penナノリソグラフィー、応用研究について解説する。
第１２回：　高分子ゲル１　研究の歴史、化学ゲルと物理ゲル、ゲルの特性について解説する。
第１３回：　高分子ゲル２　運動機能、物質輸送機能、情報伝達機能に関する機能性ゲルの新展開について解説する。
第１４回：　導電性高分子　研究の歴史、化学構造、ドーピング、ソリトンとポーラロン、応用研究について解説する。
第１５回：　本講義の総括　これまでの講義内容を総括する。



※1 If the course is conducted face-to-face, the enrolled students are required to attend the class in the lecture room.
※2 The order of research topics will be announced during the lectures.

1st: Materials and Devices Found in Daily Life.
2nd: Photochemistry and Photophysics.
3rd: Liquid Crystal Displays (LCD).
4th: Organic Light-Emitting Diodes (OLED).
5th: Photonic Crystal 1.
6th: Photonic Crystal 2.
7th: Photonic Crystal 3.
8th: Quantum Dots
9th: Sustainable Liquid crystals.
10th: Self-Healing Polymer Materials
11th: Functional Thin Films.
12th: Polymer Gels 1.
13th: Polymer Gels 2.
14th: Electrically Conductive Polymers
15th: Concluding Remarks.

国内研究機関の研究員（化学系; 国立研究開発法人 物質･材料研究機構）の勤務実績を活かして、物質に関する基礎と応用について講義する。  

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