物理工学輪講１Ａ

Seminar on Applied Physics 1A

998E760

84GRRES502

樋口　透

Tohru Higuchi

2026年度前期

2026年度

①First semester

集中講義

Intensive lectures in first semester　

先進工学研究科　物理工学専攻

Department of Applied Physics, Graduate School of Advanced Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

修士課程1年次に履修する科目で、指導教員のもとで各自の研究テーマの背景・実験手法と幅広い専門知識について講義・指導する。

This is mandatory courses for first master cources. The instructor gives a lecture on the research background, experimantal method and specialized knowledge about each research subject. 　

自ら問題提起し、論理的な思考に基づいて研究した結果をまとめ、英語の文章でまとめることができる能力を養うことを目的とする。　本専攻のディプロマポリシーのうち「物理学の重要性と応用の可能性を認識し、これを人間性豊かな教養と高い倫理観に基づいて社会に普及、教授できる能力」に相当する科目である。

This course aims to cultivate the ability to pose problems themselves, summarize the results of research based on logical thinking, and to summarize in English sentences. This is cource for "ability to recognize the importance of physics and possibility of application and to disseminate and teach this to society based on humanitarian culture and high ethical standards" in this department's diploma policy.　

過去の研究論文をもとに、酸化物半導体と準結晶における基本的な諸概念が理解できるようになる。

Students will be able to understand the fundamental concepts of oxide semoconductor and based on past reseach paper.

2/3以上の出席を必要とする。毎週水曜日の3-4限目に実施する。

Students need attendance more than 2/3 on this cources. Lectures will be held every Wednesday in the 3rd-4th period.

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

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本講義は、授業計画に記載されている内容に沿って、研究テーマに応じた論文や参考書に基づいた研究活動を行う。準備学習として、教科書や論文に記載されている物理現象や問題点を把握しておくこと。
予習2時間、復習2時間を必要とする。

*This course conducts research activities based on research papers and reference books through the contents described in the class plan. As preparation preparation, students must understand the physical phenomena and problems described in textbooks and dissertations. You need ~2 hours preparation time and 2 hours review time.

2/3以上の出席があることを前提にして、輪講に取り組む姿勢(20点)、英語論文のプレゼンテーション（50点）、英語論文の執筆状況（30点）により評価する。

The grade is evaluated by attitude to tackle lecture (20%), academic presentations of research paper (50%) and State of writing of English papers (30%).

・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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各研究テーマに応じた論文や資料を、適宜配布する。　
The textbook is ordered in each theme as needed.

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/

各研究テーマに応じた論文や資料を、適宜配布する。　
The course material is ordered in each theme as needed.

[項目と内容]
　酸化物半導体や準結晶合金に関する基本的な概念を学ぶ。

1．輪講の概要や進め方について説明する。

2. 酸化物研究における量子力学、統計力学の概念を理解する。

3．結晶構造、X線回折、電子-フォノン相互作用、電子-電子相互作用の基本的な概念を理解する。

4. 遷移金属酸化物の電子構造、エネルギーバンドの基本的な概念を理解する。

5. 酸化物半導体のバンド構造・電気物性を理解する。

6. 光を用いた分析法(光電子分光、X線吸収分光)について理解する。

7. 酸化物半導体の欠陥化学について、基本的な概念を理解する。

8. 酸化物半導体のイオン伝導度の計測法（交流インピーダンス法）について理解する。

9. 酸化物半導体の表面/表面の基本的な概念を理解する。

10.半導体を用いた種々のダイオードとトランジスタの基本原理を理解する。

11. 酸化物半導体を用いたメモリー素子の基本原理を理解する。

12. 酸化物イオン伝導体の燃料電池の基本原理を理解する。

13. 準結晶合金の構造・電気特性を理解する。

14. 準結晶合金のX線構造解析法について理解する

15. 個々に与えられた英語論文に対して、個別に口頭試問を行う。


[Subjects and contents]
Students learn basic concepts related to oxide semiconductors and quasicrystalline alloys.　

1. The instructor will outline the lecture and explain how to proceed.
2. Quantum mechanics in oxide research, concept of statistical mechanics
3. Basic concept of crystal structure, X-ray diffraction, electron-phonon interaction, electron-electron interaction
4. Basic concept of Electronic structure of transition metal oxide material
5. Band structure and electrical properties of oxide semiconductor
6. Analytical method using light (photoelectron spectroscopy, X-ray absorption spectroscopy)
7. Basic concept of Defect chemistry of oxide semiconductors
8. Measurement method of ionic conductivity of oxide semiconductor (AC impedance method)
9. Basic concepts of surface and interface of oxide semiconductor
10. Basic principle of diodes and transistors using semiconductors
11. Basic principle of a memory element using an oxide semiconductor
12. Basic principle of fuel cell using oxide ion conductor
13. Basic concept of structure and electrical properties of quasicrystalline alloy
14. X-ray structural analysis of quasicrystalline alloy
15. Students receive oral examination individually for the given English articles.

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研究を大きく発展させるために、文献検索や指導教員との議論を積極的に行うこと。また、国際会議での発表に備え、英語で議論をすることもある。

Students should actively discuss with the instructor in order to greatly develop their research. Furthermore, the instructor may discuss in English in preparation for presentation at the international conference

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