マテリアル工学特別実験１Ｂ

Advanced Laboratory Experiments forMaterials Science and Technology1B

998C834

82GRRES504

池田　和久、小林　篤

Atsushi Kobayashi

2026年度後期

2026年度

②Second semester

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

各自の修士論文テーマについて科学的な歴史と背景、社会的な要請と応用分野を調査し、機能性薄膜材料の結晶成長技術と評価技術を修得し、研究を遂行することで問題発見能力及び解決能力を身につける。

Students will research the scientific history and background, social demands, and application fields of their master thesis topics, master crystal growth techniques and characterization techniques for functional thin-film materials, and acquire problem-finding and problem-solving skills through research.

本専攻のカリキュラム及びディプロマ・ポリシーに定める「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造する」という教育研究理念のもと、「基礎科学を習熟した上で高度な材料工学の専門知識を修得した創造性豊かな人材の輩出を目指すとともに、正しい倫理観と豊かな人間性を備え、社会に貢献できる人材を育成する」という教育目的に沿って、機能性薄膜材料のプロセス技術および物性評価手法を習得し、基礎知識を発展的応用へと展開するための思考力を身につけることを目的とする。

The curriculum and diploma policy of the Department of Materials Science and Technology state, "The Department aims to create new materials and new engineering that contribute to the development of industry through the fusion and development of basic science based on free thinking beyond the framework of existing engineering." The objective of the program is to produce creative human resources who have mastered basic science and acquired advanced expertise in materials science and engineering, and to develop human resources who can contribute to society with a correct sense of ethics and a rich sense of humanity. The objective of this course is to master the process technology and physical property characterization methods of functional thin-film materials, and to acquire the thinking ability to develop the basic knowledge into advanced applications.

最先端の研究活動を通じて機能性薄膜材料の様々な結晶成長手法や評価手法を理解する上で必要な物理と化学に関する発展的知識を習得し、その過程で必要不可欠な問題発見能力及び問題解決能力を高めることを目標とする。

Through the research, students will acquire advanced knowledge of physics and chemistry necessary for understanding various crystal growth methods and characterization methods of thin-film materials, and acquire problem finding and problem solving skills essential in the process.

固体物理学、固体化学、半導体材料学に関連する知識を有していることが望ましい。

It is recommended that students understand solid state physics, solid state chemistry, and semiconductor materials science.

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／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

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信頼性のある実験データを取得するための環境を整えること。
実験データを正しく記録、解析し、考察を行うこと。
実験データに基づいた議論を行い、明らかになった問題点を整理したうえで、次の実験の計画を立てる。
他人と議論するために、実験データを整理し、プレゼンテーション資料としてまとめる。

To prepare an environment for obtaining reliable experimental data.
To correctly acqure, analyze, and discuss the experimental data.
To discuss based on the experimental data, organize the problems identified, and plan the next experiment.
To organize experimental data and compile them as presentation materials for discussion with others.

実験に取り組む姿勢と考え方、研究遂行のために必要な基礎知識および専門知識、周囲との協調性、研究論文執筆能力、プレゼンテーション能力、考察力などを、研究室ミーティング、グループディスカッション、レポートなどによって総合的に評価する。

The attitude and approach to experiments, basic and specialized knowledge necessary for conducting researches, cooperativeness with others, ability to write research papers, presentation skills, and ability to think critically will be comprehensively evaluated through group meetings, group discussions, reports, etc.

・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/

なし

Nothing special (the handouts are distributed in class).

結晶成長によるマテリアルデザインを通じて、薄膜材料の機能融合に関する研究を行う。量子コンピュータ、量子情報通信、パワーエレクトロニクス、AI計算用新型半導体などの開発に繋がる、半導体、超伝導体、強誘電体などの異種機能材料をナノスケールにまで薄膜化し互いに接合させる研究を行う。

研究テーマ例
(1)半導体と超伝導体を融合させた新規量子デバイス材料の開発
(2)窒化物半導体パワーエレクトロニクス材料の開発
(3)人工知能用半導体材料の開発

前半は、研究の目的に沿った実験計画を立て実行する。
後半は、得られた実験データをまとめ考察を加えることで、研究を進展させる。

期間を通じて、薄膜作製、評価、考察、実験計画立案、を連続的に行うことで、研究遂行能力を高める。

Students will conduct research on the functional integration of thin-film materials through material design by crystal growth. The research will focus on the epitaxial growth of thin films of various functional materials such as semiconductors, superconductors, and ferroelectrics, which will lead to the development of quantum computers, quantum information communications, power electronics, and novel semiconductors for AI calculations.

Examples of research themes
(1) Epitaxial growth of novel quantum device materials by fusing semiconductors and superconductors
(2) Epitaxial growth of nitride semiconductor power electronics materials
(3) Epitaxial growth of semiconductor materials for artificial intelligence

In the first half of the semester, students will plan and carry out experiments in accordance with the objectives of their research.
In the second half of the semester, students will advance their research by summarizing and discussing the experimental data obtained.

Through the semester, students will improve the ability to carry out research by continuously conducting thin film growth, evaluation, discussion, and planning of experiments.

全対面授業回の受講を原則とします。尚、成績評価点は「成績評価方法」に従います。

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