特別研究(一)

Master Thesis Research 1

998E709

84GRRES501

小林　遵栄、中嶋　宇史

Takashi Nakajima

2026年度前期、2026年度後期

2026年度

③First semester, Second semester

集中講義

Intensive lectures in first and second semester

先進工学研究科　物理工学専攻

Department of Applied Physics, Graduate School of Advanced Engineering

4.00単位

卒業研究（研究指導）

Graduation research(Research Guidance)

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

スマートデバイスの高機能化・高性能化を目指し、材料創製、計測、デバイス、プロセス、アルゴリズムに関する実践的研究を行う。

The focus of this course is practical research on materials developments, measurements, devices, processes, and algorithms for improving the functionality and performance of smart devices.

スマートデバイス、およびそこで使われる材料に関する研究に主体的に取り組むことで、高度な専門知識や研究技能を身に付けるとともに、自らが論理的に思考し、諸問題を解決できる能力を身につける。
本専攻のディプロマ・ポリシーに定める「高度な専門的学識・研究能力と教養」、「問題解決能力」、「人間性豊かな教養と高い倫理観」、「国際的な視点と対話能力」を身につけるための科目である。

The purpose of this course is to help students acquire advanced expertise and research skills as well as logical thinking and problem solving abilities through research activities.
This lecture also focuses on acquiring abilities required in the diploma policy of this major: "advanced expert knowledge and research ability", "problem solving abilities", "wide-ranging and in-depth education and high ethical perspective", "international perspective and advanced communication skill".

特別研究㈠〜㈡を通して
1) 研究計画を自ら立案できるようになる。
2) 学術論文を正しく理解し、先行研究の調査が充分に行えるようになる。
3) 当該分野の専門知識を習得するとともに、実験技術、解析手法を高度に活用できるようになる。
4) 研究内容を効果的かつ印象的に伝えられるプレゼンテーションができるようになる。
5) 研究文書を論理的に構成し、内容を正しく伝えられる文書を作成することができるようになる。

The goals of this course are to
1) be able to design research plan.
2) be able to understand academic journals correctly and to investigate prior research thoroughly.
3) acquire expertise and utilize experimental and analytical skills.
4) acquire abilities to perform effective and attractive presentation.
5) acquire abilities to write scientific documents logically and correctly.

特別研究㈠〜㈡は、単なる知識の習得や一方的な指導の享受ではなく、学生自身が最先端の科学の一端を担う一員として研究に参加しながら、様々な問題解決能力の獲得や新発見の実現方法を学ぶものである。そのため、以下の点に特に注意しながら、研究を推進させてほしい。

・必ず研究ノートをつけること。第三者が実験結果を再現できるよう実験結果を正しく記録すること。研究ノートには日付を記入し、研究内で着想を得たアイデアや仮説等も記述すること。

・研究の倫理規定を遵守すること。

・薬品や機器の取り扱いについては、その取扱い方法と関連法案をよく理解し、安全第一で実験に取り組むこと。

・研究室の構成員全員でアカデミックな環境維持に努めること。

This course focuses on not only acquisition of knowledge but also acquisition of various abilities for problem solving and innovation through research activities participating as a member of scientists. Therefore, please pay attention to the following points during research.

- Be sure to record research results on notebook.

- Be sure to comply with ethical standards of research.

- Regarding handling of chemicals and equipment, be sure to understand its handling methods and related lows. It is also essentially important to work on experiments with safety first.

- Be sure to maintain academic environment together with all members of the laboratory.

課題に対する作文　Essay／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／PBL (課題解決型学習)　Problem-based learning／フィールドワーク　Practice/Fieldwork／実験　Experiments／実習　Practical learning

特別研究㈠〜㈡は、アクティブラーニングの要素を多く含み、座学とは異なり、自らが主体となって他者に伝えることで、知識の定着とプレゼン能力の涵養が期待される。他者との議論を通じて相互に高めあうという姿勢を特に大切にすること。

This course is essentially based on active learning. Therefore, the attitude to enhance each other is highly required at daily activity.

準備学習：
研究を開始する前に実験計画を立て、その実験の目的、実験方法、予想されうる実験結果について入念に検討を行うこと。また、関連する実験手法、解析方法、参考とすべき概念等に関して、文献調査を行う。

復習：
実験が終わったら、その都度データを整理し、研究ノートにまとめる。そのうえで、当初期待された結果が得られているかを検証し、課題解決に向けた次の取り組み内容について検討を行う。

Preparation:
Before starting the research, be sure to make an experiment plan, carefully examine purpose of experiment, experimental procedure, and expected experimental results. It is also required to survey articles on relevant experimental methods, analysis methods, and fundamental physics

Review:
After experiment, be sure to summarize the results on a notebook and examine validity of data as well as next plan to improve the results.

研究成果(50%)、ゼミでの発表内容と議論(25%)、研究ノート(25%)により総合的に評価する。
特別研究では、都度、研究の進捗状況に応じた助言を行う。

Gating will be decided based on research results (50%), presentation contents and discussion in seminars (25%), and research notes (25%).
In this course, advises will be suggested accordingly.

・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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必要に応じて、適宜指示する。

Course materials will be announced in lectures　

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/

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【研究テーマ】
機能性圧電材料創出、機能性熱電材料創出、スマートセンサ創出に関連した研究テーマとして以下を予定している。

1) 圧電動的変位の空間マッピング測定に関する研究
2) 圧電式・ピエゾ抵抗式を統合した新規歪計測に関する研究
3) 二軸延伸ポリフッ化ビニリデンフィルムの圧電性・強誘電性に関する研究
4) フレキシブル熱電デバイスに関する研究
5) 単層カーボンナノチューブのキャリア変調による熱電特性の向上に関する研究


【ゼミ】
ゼミ（週1回）：研究内容について報告し、研究室メンバー全員で議論を行う。発表担当者は発表レジュメを作成し、配布する。

【年間のスケジュール】
1. 前期・前半
自身の研究テーマに関連する文献を文献検索ソフト等を適宜活用しながら調査し、研究背景や研究課題を整理したうえで、修士論文の研究目標を定める。また、研究で用いる機器の使用方法や解析方法を習得する。

2. 前期・後半
自身の研究テーマに関連する基礎学理について理解を深めるとともに、予備的実験を繰り返すことで、研究計画を立案する。

3. 後期・前半
研究計画に従い、研究を推進する。

4. 後期・後半
1年間の研究成果を総括し、必要に応じて研究目標や計画を再検討する。


[Research topics]
This course focuses on development of novel piezoelectric materials, thermometric materials, and smart sensing devices. The examples of the research topics are

1) Research on spatial mapping measurements of piezoelectric dynamic displacement
2) Research on novel strain measurement integrating piezoelectric and piezoresistive sensing
3) Research on the piezoelectric and ferroelectric properties of biaxially stretched poly(vinylidene fluoride) films
4) Research on flexible thermoelectric devices
5) Research on enhancement of thermoelectric properties through carrier modulation in single-walled carbon nanotubes


[Seminar]
Once a week.
Making a presentation on research results and discussing with all members of the laboratory. The presenters must prepare their presentation resumes.

[Schedule]
1. First half of first semester
Setting the research goal and topics of master thesis based on detained investigations of academic journals and background. Also, leaning research equipment and methods of analyses for the research topics.

2. Last half of first semester
Developing further understanding of fundamental physics related to the research topics and fixing research plans by repeating preliminary experiments.

3. First half of second semester
Performing research according to research plans.

4. Last half of second semester
Reviewing research results of the year and reconsidering research goals and plans if necessary.

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教育用ソフトウェアの使用については適宜指示する。

Instructions for the use of educational software will be provided as appropriate.

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