科 目 名:機能材料化学                        科目英文名:Functional Material Chemistry

担 当 者:辻 幸一、小畠 誠也

授業(形態):専門科目(講義)                   単位(区分):2単位(

                                                                     

[科目の主題と目標]

 現代の化学工業において、機能材料は益々その重要性を増している。

 「機能材料化学」は無機化学、有機化学、高分子化学の応用科目として設定されており、化学基礎知識の学習を基に、より高度の専門知識を身に付けることを目標としている。この講義では、広い範囲の機能材料物質を対象として、金属、半導体、セラミックス、有機材料、高分子材料における各種の材料物性(強度特性、導電性、磁性、光学特性)を原子構造、化学結合、電子状態と関連付けて解説することにより、機能材料についての幅広い高度な理解を目指す。また、自ら機能材料について勉強しそれを発表するという課程を通じて、機能材料の問題点や将来の展望を自ら学び、発表能力や討論に積極的に参加するという習慣を身に付ける。

 この科目は応用化学科の学習教育目標の(C-3)に関連する。

 

[授業内容・授業計画]

回 数

題  目

内  容

第1回

第2回

第3回

第4回

第5回

第6回

第7回

第8回

第9回

10

11

12

13

14

15

機能性材料概論

材料の合成法、材料評価方法

金属材料

半導体材料

セラミックス材料

中間試験

機能性色素        
有機EL材料        
光記録材料        

液晶材料         

導電性有機結晶材料  

まとめ

機能性材料に関する研究発表(1)

機能性材料に関する研究発表(2)

期末試験

材料の分類、材料物性、材料の構造、欠陥、材料表面

気相合成、薄膜材料作成、分光分析、熱分析

金属の構造と機械的・電気的・磁気的特性

真性半導体、n型・p型半導体、半導体デバイス

セラミックスの構造と機械的・電気的特性

 

発色の原理、色と分子構造、機能性色素の例示と解説

発光の原理、発光効率、正孔輸送材料、電子輸送材料

記録の種類と原理、CD-RDVD-R、材料設計
液晶の種類と性質、分子構造と液晶性、液晶の応用
導電性有機結晶材料の概念と設計、電荷移動錯体

 

各自が学習した機能性材料についてレポートを提出し、かつ5分程度の発表を行う。

 

[教材] 毎回プリントを配布する。

参考書:アトキンス『物理化学』(上)、(下)第6版(東京化学同人)

    荒木孝二・明石満・高原淳・工藤一秋著『有機機能材料』(東京化学同人)

   

[履修目標]

(1)  機能性材料の分類、特徴について、さらに、材料表面・薄膜材料について理解する。

(2)  材料のキャラクタリゼーションについて理解する。

(3)  材料の構造と物性について理解する。

(4)  機能性色素、有機EL材料、光記録材料、液晶材料および導電性有機結晶材料について理解する。

(5)  有機機能性材料の種類と機能について、分子構造の立場から理解する。

(6)  自ら機能性材料を勉強し、それを要領よく発表し、かつ質問に的確に答える能力を身につける。

 

[受講生へのコメント]

 物理化学、有機化学、無機化学などの基礎を理解していることを前提として、講義を進める。1314回目の授業で研究発表を行うので、日頃から機能材料の参考書などをよく読んでおくこと。

 

[成績評価の方法及び基準]

最終発表(30)、中間および期末筆記試験 (70%) を基に評価する。

A:各履修目標の理解度の平均が80%以上に達している。
B:各履修目標の理解度の平均が70%以上に達している。
C:各履修目標の理解度の平均が60%以上に達している。
 

[学習相談の方法]

 火曜5限に教員室で、またはe-mail質問等を受け付ける。