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科目の基本情報

開講年度 2021 年度
開講区分 工学研究科(博士前期課程)分子素材工学専攻
領域 主領域 : F
受講対象学生 大学院(修士課程・博士前期課程・専門職学位課程) : 1年次, 2年次
選択・必修 選択
授業科目名 分子素材工学特別講義I
ぶんしそざいこうがくとくべつこうぎいち
Topics in Chemistry for Materials I
単位数 1 単位
ナンバリングコード
EN-PHCH-5
開放科目 非開放科目    
開講学期

前期集中

開講時間
授業形態

対面授業

* 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい

「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業
「ハイブリッド授業」・・・「対面授業」と「オンライン授業」を併用した授業
「オンデマンド授業」・・・動画コンテンツの配信等によって実施する授業

開講場所

担当教員 竹中 幹人(非常勤講師:京都大学教授)

TAKENAKA, Mikihito

SDGsの目標
連絡事項

* 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい

学修の目的と方法

授業の概要 【講義タイトル】高分子集合体の構造とその自己組織化過程
学修の目的 高分子は分子内および分子間の相互作用により自己集合化や自己組織化し,様々な分子集合体構造を形成する。それらの構造は高分子材料の性質と大きく関連するため、高分子材料特に高分子固体材料の物性制御にはそれを構成する高分子の集合体構造の制御が不可欠である。本講では高分子混合系の相分離構造,ブロック共重合体のミクロ相分離構造について,その構造形成機構および動力学,構造解析法とそれによって明らかにされた集合体構造,およびその制御法に関する指針について講述する。
学修の到達目標 高分子の相分離構造,ブロック共重合体のミクロ相分離構造などの高分子集合体による高次構造を学ぶことにより,高分子材料の物性をそのモルフォロジーから考える力を養う.
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  主体性
考える力
  •  幅広い教養
  •  専門知識・技術
  •  論理的・批判的思考力
コミュニケーション力
  •  表現力(発表・討論・対話)
  •  リーダーシップ・フォロワーシップ
  •  実践外国語力
生きる力
  •  問題発見解決力
  •  心身・健康に対する意識
  •  社会人としての態度・倫理観

○ JABEE 関連項目
成績評価方法と基準 出席およびレポートにより評価する。
授業の方法 講義

授業の特徴

PBL

特色ある教育

英語を用いた教育

授業改善の工夫
教科書
参考書
オフィスアワー
受講要件
予め履修が望ましい科目
発展科目
その他

授業計画

MoodleのコースURL
キーワード 高分子混合系,スピノーダル分解,核生成と成長,ブロック共重合体,ミクロ相分離,秩序無秩序転移,誘導自己組織化
Key Word(s) polymer blends, spinodal decomposition, nucleation and growth, block copolymers, micro-phase separation, order-disorder transition, directed self-assembly
学修内容 (あ)高分子混合系の熱力学
高分子混合系の相溶性,相図に関してFlory-Huggins理論に基づいて説明を行う。
(い)高分子混合系の相転移の機構とダイナミクス
高分子混合系の相分離の二つの機構であるスピノーダル分解と核生成と成長について説明を行い,それらの相分離過程について散乱法や顕微鏡法によって解析した結果に基づいて説明する。
(う)スピノーダル分解過程における粘弾性効果
高分子混合系においては,各成分の動的性質が異なる場合,濃度揺らぎによって生じた力学的な空間不均一性が系のダイナミックスに影響を及ぼす。この効果を粘弾性効果という。この粘弾性効果がスピノーダル分解過程などに及ぼす影響について説明をする。
(え)ブロック共重合体のミクロ相分離の熱力学
ブロック共重合体とは,異なる高分子が共有結合によって結びつけられた高分子であり,成分の間の斥力が増加すると,長距離秩序を持った分子の慣性半径程度の大きさの相分離構造を形成する。これをミクロ相分離という。このミクロ相分離に関するブロック共重合体の相図,秩序-無秩序転移,秩序-秩序転移に関しての説明を行う。
(お)ブロック共重合体のミクロ相分離の動力学
ブロック共重合体のミクロ相分離の形成過程について散乱法や顕微鏡法によって解析した結果に基づいて説明する。
(か)ブロック共重合体の誘導自己組織化を用いた高精度ナノパターンの創製
ブロック共重合体の誘導自己組織化とは,ブロックコポリマーの自己組織化とガイドパターンを組み合わせることによって高精度・無欠陥の10~サブテンnmパターニングを行う方法である。本講義では,この誘導自己組織化より形成される高精度ナノパターン作成方法についての説明を行う。
事前・事後学修の内容
事前学修の時間:120分/回    事後学修の時間:780分/回

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