材料分析学特論

Advanced Materials Analysis

997C120

73ELMAE504

髙木　優香

Yuka Takagi

2026年度後期

2026年度

②Second semester

木曜5限

Thursday, 5th Class hour

創域理工学研究科　電気電子情報工学専攻

Department of Electrical Engineering, Graduate School of Science and Technology

2.00単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

エレクトロニクス・マテリアルで用いられる材料の分析は、マイクロ・ナノテクノロジーの推進には不可欠である。各種分析手法や表面観察等の原理を学び、その分析によって何が明らかになるのか学ぶ。当科目は、大学院での研究だけでなく、社会に出た後、技術者や研究者として勤務する上でも重要なスキルの1つとなることを目指す。

The analysis of electrical and electronic materials is essential for the promotion of micro- and nano-technology. This course will enable the students understand the principles of various analytical methods, surface observation, etc., and learn what can be revealed by such analysis. This is a key skill not only for graduate school research, but also for working as an engineer or researcher after entering the workforce.

本科目は、本専攻のディプロマポリシーに定める「電気電子情報工学専攻における電気工学、電子工学、情報通信工学の３つの専門分野のうち少なくとも１つの専門分野についての極めて高度な専門知識」を実現するための科目である。

This course is designed to realize "extremely high level of expertise on at least one special field of three specialized majors of electrical engineering, electronic engineering, and information and communication engineering in the Department of Electrical Engineering," as specified in the diploma policy of the Department.

エレクトロニクス・マテリアルで用いられる材料の分析は、マイクロ・ナノテクノロジーの推進には不可欠である。各種分析手法や表面観察等の原理を学び、その分析によって何が明らかになるのか学ぶ。　

The analysis of electrical and electronic materials is essential for the promotion of micro- and nano-technology. This course will enable the students understand the principles of various analytical methods, surface observation, etc., and learn what can be revealed by such analysis.

特に無し
Nothing special.

課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test／-

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準備学習：各回の授業前に2時間程度、前回の講義で指示した内容について予習しておくこと。
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。

(Preparation) Conduct surveys on each topic theme mentioned in the last lecture, spending more than 2 hours each time.
(Review) Summarize each lecture content for approximately 2 hours , and attempt to fix the understanding about the contents  explained in the each lecture.

各回の講義中に実施する確認テストの合計点を100点満点に換算し、60点以上を合格とする。
[フィードバックの⽅法] 確認テストの解答例を解説。

The total score of the confirmation tests during each lecture will be converted to the perfect score of 100. The passing grade is a score equal to higher than 60%.
[Feedback]
Explanation of sample answers to the confirmation test.

・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/

その都度紹介する
Course material will be introduced in a few cases.

全ての授業を対面で実施する。 

1. 序論
本講義の概要を説明する。

2. 表面観察：走査電子顕微鏡(SEM)
電子顕微鏡(SEM)の原理について学び、何が明らかになるのかを理解する。

3. 表面観察：透過型電子顕微鏡(TEM)
透過型電子顕微鏡(TEM)の原理について学び、何が明らかになるのかを理解する。

4. 表面構造観察：X線回折（XRD）
X線回折（XRD）の原理について学び、何が明らかになるのかを理解する。

5. 表面構造観察：原子間力顕微鏡（AFM）
原子間力顕微鏡（AFM）の原理について学び、何が明らかになるのかを理解する。

6. 表面構造観察：走査型トンネル顕微鏡（STM）
X線回折（XRD）の原理について学び、何が明らかになるのかを理解する。

7. 分光分析：フーリエ変換赤外線分光法（FTIR）
フーリエ変換赤外線分光法（FTIR）の原理について学び、何が明らかになるのかを理解する。

8. 分光分析：ラマン分光法
ラマン分光法の原理について学び、何が明らかになるのかを理解する。

9. 分光分析：蛍光X線分析（XRF）
蛍光X線分析（XRF）の原理について学び、何が明らかになるのかを理解する。

10. 組成分析：エネルギー分散型蛍光X線分光法（EDX）
エネルギー分散型蛍光X線分光法（EDX）の原理について学び、何が明らかになるのかを理解する。

11. 組成分析：X線光電子分光法（XPS）
X線光電子分光法（XPS）の原理について学び、何が明らかになるのかを理解する。

12. 組成分析：誘導結合プラズマ発光分析（ICP）
誘導結合プラズマ発光分析（ICP）の原理について学び、何が明らかになるのかを理解する。

13.定量・定性分析：二次イオン質量分析法（SIMS）
二次イオン質量分析法（SIMS）の原理について学び、何が明らかになるのかを理解する。

14. 熱分析：示差熱-熱重量分析(TG-DTA ）
示差熱-熱重量分析(TG-DTA ）の原理について学び、何が明らかになるのかを理解する。

15. まとめ
最近のTopicsを紹介するとともに、本講義の総復習をおこない、知識の定着を図る。


All classes will be conducted in person. 

1.Introduction
Explaining the outline of this lecture.

2.Surface observation: Scanning Electron Microscope (SEM)
Understanding the principles of SEM and what it reveals.

3.Surface observation: Transmission Electron Microscope (TEM)
Understanding the principles of TEM and what it reveals.

4.Surface structure observation: X-ray Diffraction (XRD)
Understanding the principles of XRD and what it reveals.

5.Surface structure observation: Atomic Force Microscope (AFM)
Understanding the principles of AFM and what it reveals.

6.Surface structure observation: Scanning Tunneling Microscope (STM)
Understanding the principles of STM and what it reveals.

7.Spectral analysis: Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR)
Understanding the principles of FTIR and what it reveals.

8.Spectral analysis: Raman Spectroscopy
Understanding the principles of Raman Spectroscopy and what it reveals.

9.Spectral analysis: X-ray Fluorescence analysis (XRF)
Understanding the principles of XRF and what it reveals.

10.Compositional analysis: Energy Dispersive X-ray fluorescence spectroscopy (EDX)
Understanding the principles of EDX and what it reveals.

11.Compositional analysis: X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS)
Understanding the principles of XPS and what it reveals.

12.Compositional analysis: Inductively Coupled Plasma atomic emission spectrometry (ICP)
Understanding the principles of ICP and what it reveals.

13.Quantitative and Qualitative analysis: Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS)
Understanding the principles of SIMS and what it reveals.

14.Thermal analysis: Differential thermal-heat weight analysis (TG-DTA)
Understanding the principles of TG-DTA and what it reveals.

15.Summary
Introduction of recent topics and review of the lecture for refreshing the knowledge acquired.

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講義形式
Lecture style

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