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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 工学部物理工学科 ・専門教育
受講対象学生 学部(学士課程) : 2年次
選択・必修 必修
授業科目名 ナノ計測学
なのけいそくがく
Nano-Scale Measuring Theory
単位数 2 単位
他学部・他研究科からの受講
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

後期

開講時間 月曜日 1, 2時限
開講場所

担当教員 伊藤 智徳(工学部物理工学科)

ITO, Tomonori

学習の目的と方法

授業の概要 現代の科学・技術の進展は目覚ましく,原子・分子長さのナノ計測技術が可能となっている.本講義では,これらナノ計測技術について概観すると共に,ナノ計測技術とその計測対象を,電子という基本的な立場から系統的に理解することに重点を置く.講義の過程においては適宜演習を実施し,結晶構造,X 線回折,逆格子ベクトル,構造因子といった重要事項の理解を促す.
学習の目的 3年次以降のナノテクノロジー関連科目における基礎力の養成.
学習の到達目標 計測技術,エレクトロニクスにおいて重要な構造因子の演繹的導出.
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  •  モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  •  幅広い教養
  •  専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  •  課題探求力
  •  問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  •  情報受発信力
  • ○討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  • ○感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

授業の方法 講義

授業の特徴 能動的要素を加えた授業

教科書 参考書:固体物理学入門(キッテル著,宇野良清他訳,丸善)
    ナノエレクトロニクスを支える材料解析(尾嶋正治,本間芳和編,電子情報通信学会)
参考書
成績評価方法と基準 期末試験100%,定期試験(100点満点)の合計点数を10で割った最終成績6以上を合格とする.
オフィスアワー 毎週月曜日10:30〜11:00,13:00〜14:30,その他適宜,第2合同棟(物理棟)4階6403室で対応する.電子メールによる質問も可,E-mail: tom@phen.mie-u.ac.jp.
受講要件 特になし.
予め履修が望ましい科目 化学II
発展科目 量子力学,材料科学,固体物理学,電子デバイス工学
授業改善への工夫 演習等を用いて学生の理解度の向上に努める.
その他

授業計画

キーワード 結晶構造,格子定数,X線回折,電子顕微鏡,トンネル顕微鏡
Key Word(s) crystal structures, lattice parameter, x-ray diffraction, electron microscopy, tunneling microscopy
学習内容 第1回 ナノの世界とナノ計測
第2回 元素の性質と周期表
第3回 元素から結晶へ
第4回 周期表から見る結晶材料の性質
第5回 代表的な結晶構造とその特徴
第6回 ナノ計測技術に対する要求条件とX線回折
第7回 X線の発生原理
第8回 結晶構造を決定するための具体的手順(演習実施)
第9回 格子ベクトルと逆格子ベクトル(演習実施)
第10回 電子線による計測技術の概要
第11回 電子顕微鏡の原理とその応用
第12回 ナノの世界における表面
第13回 電子から見た固体表面構造(演習実施)
第14回 トンネル効果
第15回 トンネル顕微鏡の原理とその応用
第16回 定期試験
学習課題(予習・復習) nmの世界の概要の理解
周期表の復習
原子と結晶の性質の相関
周期表活用の習熟
配位数と結晶構造の特徴
波長領域の理解
エネルギーとしてのX線
X線回折と格子定数決定
逆格子の概念の理解
電子線の特徴の理解
電子線活用の実際
表面の特異な性質の理解
表面再構成の実際
トンネル効果の理解
ナンバリングコード(試行) EN-PHYS-3

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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