シラバス情報

科目授業名称(和文) Name of the subject/class (in Japanese)
マテリアル工学特別実験1A
科目授業名称(英文) Name of the subject/class (in English)
Advanced Laboratory Experiments forMaterials Science and Technology1A
授業コード Class code
998C953
科目番号 Course number
82GRRES503

教員名
山本 貴史、田村 隆治
Instructor
Ryuji Tamura, Takafumi Yamamoto

開講年度学期
2026年度前期
Year
2026年度
Semester
①First semester
曜日時限
集中講義
Class hours
Concentrated course

開講学科・専攻 Department
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
単位数 Course credit
2.0単位
授業の方法 Teaching method
卒業研究(研究指導)

Graduation research(Research Guidance)
外国語のみの科目(使用言語) Course in only foreign languages (languages)
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授業の主な実施形態 Main class format
① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要 Description
【概要】
研究室で与えられた修士論文テーマをもとに、教員と諮りながら、新規金属合金を定め、合金作製、構造評価、物性評価、結果の考察といった一連のプロセスで実験をすすめることで、高度な研究能力を培う。実験中にさまざまな問題が生じるが、問題を一つ一つ克服することで、課題解決能力をも養う。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】
The course involves advancing experiments based on the given master's thesis topic, in consultation with faculty. This includes defining new metal alloys and progressing through a series of processes such as alloy fabrication, structural evaluation, property assessment, and discussion of results, aiming to cultivate advanced research capabilities. Various problems may arise during experiments, but overcoming these challenges one by one fosters problem-solving skills. This course is closely related to Curriculum Policy Section 1, aiming to cultivate advanced research and development capabilities requiring specialized expertise.
目的 Objectives
与えられた修士論文テーマに関して、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。

The objective is to cultivate advanced research capabilities and problem-solving skills by thoroughly investigating the background of the given master's thesis topic, extracting unresolved issues, formulating experimental methods, conducting experiments, organizing and analyzing data, deriving consistent conclusions, and summarizing them in the master's thesis.
到達目標 Outcomes
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。

The goal is to independently plan experimental methods, conduct experiments, organize and analyze data, and be capable of compiling the findings into a scientific paper for the given research topic.
卒業認定・学位授与の方針との関係(学部科目のみ)
履修上の注意 Course notes prerequisites
安全には十分注意する。

Pay close attention to safety
アクティブ・ラーニング科目 Teaching type(Active Learning)
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準備学習・復習 Preparation and review
実験内容を事前に確認する。得られた結果を適切に整理する。

Confirm the contents of the experiment in advance. Organize the obtained results properly.
成績評価方法 Performance grading policy
上記の目標の達成度に応じて、評価する。

Evaluate according to the degree of achievement of the above goals.
学修成果の評価 Evaluation of academic achievement
・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

教科書 Textbooks/Readings
教科書の使用有無(有=Y , 無=N) Textbook used(Y for yes, N for no)
N
書誌情報 Bibliographic information
-
MyKiTSのURL(教科書販売サイト) URL for MyKiTS(textbook sales site)
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/

参考書・その他資料 Reference and other materials
なし

N/A

授業計画 Class plan

全ての対面授業回への出席を原則とする。成績評価は、「成績評価方法」に基づき、実験への取り組み姿勢、試料作製および評価の適切さ、データ解析力、考察内容およびレポートの完成度を総合的に評価する。

実験内容
 本実験では、新規金属材料の創製と評価を通じて、材料開発における一連の実験プロセスを体系的に学ぶ。金属原料を所定の組成で秤量し、アーク炉または電気炉を用いて母合金を作製する。その後、液体急冷、熱処理、焼結などのプロセスを適用し、材料の組織および物性の制御を試みる。
 得られた材料については、X線回折(XRD)、X線蛍光分析(XRF)、電子回折、走査型電子顕微鏡(SEM)観察などの手法を用いて構造および組成を評価する。さらに、電気的応答や磁気的応答などの物性測定を行い、構造・組成と物性の関係を解析する。
 実験結果を基に、目的とした材料設計との整合性を検討し、課題点を整理したうえで次の実験方針を立案する。この試行錯誤のサイクルを繰り返すことで、材料研究に必要な実験的思考力を養う。

実験テーマの例
(1) 新しいハイパーマテリアルの探索
(2) ハイパーマテリアルの電子・磁気物性評価
(3) 高性能永久磁石材料の開発
(4) 新規合金触媒の開発

実験の進め方
1. 試料作製方針の立案(組成・プロセス条件の検討)
2. 試料作製
3. 構造・組成評価
4. 物性測定
5. 結果の解析および考察

上記 1〜5 のステップを反復しながら実験を進める。

Attendance at all in-person class sessions is required in principle. Student performance will be evaluated comprehensively based on engagement in experimental work, appropriateness of sample fabrication and evaluation, data analysis skills, quality of discussion, and completeness of laboratory reports, in accordance with the stated evaluation criteria.

Experimental Content
     In this course, students systematically learn the experimental process of materials development through the synthesis and characterization of novel metallic materials. Metallic raw materials are weighed according to specified compositions, and master alloys are prepared using an arc furnace or an electric furnace. Subsequent processes such as rapid liquid quenching, heat treatment, and sintering are applied to control microstructures and material properties.
     The synthesized materials are characterized using techniques including X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF) analysis, electron diffraction, and scanning electron microscopy (SEM). In addition, physical properties such as electrical and magnetic responses are measured, and the relationships among structure, composition, and properties are analyzed.
     Based on the experimental results, students examine the consistency between the original design objectives and the obtained outcomes, identify issues, and formulate the next experimental strategy. By iterating this cycle, students develop experimental thinking and problem-solving skills essential for materials research.

Examples of Experimental Themes
(1) Exploration of new hypermaterials
(2) Evaluation of the electronic and magnetic properties of hypermaterials
(3) Development of high-performance permanent magnet materials
(4) Development of novel alloy catalysts

Experimental Workflow
1. Planning of sample fabrication (composition and processing conditions)
2. Sample fabrication
3. Structural and compositional characterization
4. Physical property measurements
5. Analysis and discussion of results
The experiment proceeds by iteratively repeating steps 1 through 5.


担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容 Work experience of the instructor
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教育用ソフトウェア Educational software
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備考 Remarks

授業でのBYOD PCの利用有無 Whether or not students may use BYOD PCs in class
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授業での仮想PCの利用有無 Whether or not students may use a virtual PC in class
N