応用物理化学1のシラバス情報

科目名称
Course title(Japanese)
応用物理化学1 科目番号
Course number
72CHPHC301
科目名称(英語)
Course title(English)
Applied Physical Chemistry 1
授業名称
Class name
応用物理化学1
教員名 中山 泰生
Instructor Yasuo NAKAYAMA
開講年度学期 2022年度 後期
Year/Semester 2021 Second Semester
曜日時限 月曜1限
Class hours Monday 1st, Period
開講学科
Department
理工学部 先端化学科
外国語のみの科目
(使用言語)
Course in only foreign
languages (languages)
-
単位
Course credit
2.0 授業の主な実施形態
Main class format
対面授業/On-site class
概要
Descriptions
本学科で定めるポリシー「化学分野の基礎学⼒と、その上に⽴つ専⾨知識」を習得し、それ
をもとに「⾃ら課題を発⾒し、解決する能⼒」、「論理的・批判的に思考し、積極的に取り
組むことのできる判断⼒・⾏動⼒」、「他者とコミュニケーションをとり、国際的な視野を
持って活躍できる能⼒」ならびに「専⾨分野に応じたキャリアを形成し、⾃⼰を管理する能
⼒」を養うための授業である。
目的
Objectives
固体材料の示す性質(物性)の多くは,その内部に含まれる電子の振舞いに起因する。本講義を通して,固体内部における電子の振舞いとそれによって生じる材料の物性の相関を理解し,これを新しい材料開発や物性探索へ応用するための土台となる考え方を確立することを目的とする。
到達目標
Outcomes
・結晶内部における電子の特徴を,自由電子あるいは孤立分子内の電子との比較の上で説明できる
・固体内部における電子の状態と,その固体が示す電気的な性質との相関について説明できる
履修上の注意
Course notes prerequisites
なし
アクティブ・ラーニング科目
Teaching type(Active Learning)
課題に対する作文
Essay
- 小テストの実施
Quiz type test
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
-
その他(自由記述)
Other(Describe)
-
準備学習・復習
Preparation and review
受講前には,取り扱う概念についての予備知識と自分なりの問題意識をもつのが望ましい。(1時間程度)
受講後には,講義内容について復習し,知識の定着を図ることが望まれる。(3時間程度)
具体的な事項については授業の中で指示する。 
成績評価方法
Performance grading
policy
到達度評価試験(あるいはそれに代わる理解度の確認試験)60%,平常点(試問・アンケートへの回答,小テストへの解答など,授業への積極的な取り組み姿勢)40%

【フィードバックの方法】
小テストなどの模範解答はLETUS上に掲示し,必要に応じて講義中に解説を行う。 
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
・教科書を使用する場合は、MyKiTS(教科書販売サイト)から検索・購入可能ですので以下のURLにアクセスしてください。
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
 
・Search and purchase the necessary textbooks from MyKiTS (textbook sales site) with the link below.
https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/
参考書・その他資料
Reference and other materials
特に指定しないが,各項目ごとに参考となると思われる書籍などを紹介することもある。
授業計画
Class plan
1.はじめに【対面授業】
本講義の趣旨と,全15回講義で予定している内容,到達目標について概説する。

2.結晶構造【対面授業】
結晶を構成する各種の結合力(相互作用)と結晶構造の特徴について説明する。

3.逆格子【対面授業】
結晶の「逆格子」という概念を,結晶構造を決定する回折手法との関連で解説する。

4.自由電子モデル【対面授業】
結晶を「周期的境界条件を有する自由空間」として取り扱い,その内部における電子の振舞いを導く。

5.金属の電子状態【対面授業】
金属の内部における電子の特性と,電気伝導の基本原理について解説する。

6.バンド理論(1) 【対面授業】
7.バンド理論(2) 【対面授業】
自由電子状態を起点として周期的ポテンシャルを導入する「ブロッホの定理」と,原子(分子)に強く束縛された状態から相互作用による電子状態の拡がりを導入する「強束縛近似」という,二つの互いに正反対のアプローチから電子バンドの成り立ちについて説明する。

8.半導体の電子状態【対面授業】
半導体材料の電子状態の特徴と,その電気的な性質との関係について紹介する。

9.誘電体 (1) 【対面授業】
10.誘電体 (2) 【対面授業】
誘電体(絶縁体)材料の電気的性質を特徴づける「分極」という概念と交流電場に対する応答特性について説明する。

11.光励起と発光 【対面授業】
固体の光吸収による電子励起,およびその逆過程としての発光現象について概説する。

12.磁性体(1) 【対面授業】
13.磁性体(2) 【対面授業】
固体材料が示す様々な磁気的性質を,その内部における電子のスピン・軌道角運動量との関連から説明する。

14.固体の表面【対面授業】
固体の内部(バルク)の物性との対照から,表面に特徴的な性質について概説する。

15.到達度評価および総括【対面授業】
本講義全体を通した理解度を確認する。
教職課程
Teacher-training course
-
実務経験
Practical experience
教育用ソフトウェア
Educational software
-
備考
Remarks
状況によってはオンライン授業に変更する場合がある(その場合は,講義内で周知する)。
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