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授業科目区分	科目名	単位数	科目コード	開講時期	履修方法
専門教育課程専門科目専門	電子材料 Electronic Materials	2	E628-01	2023年度５期（前学期）	修学規程第4条を参照

担当教員名
宮田　俊弘

＊印は、実務経験のある教員を示しています。

授業科目の学習・教育目標

キーワード

学習・教育目標

1.固体の電子状態 2.(強)誘電体 3.(強)磁性体 4.超電導

エレクトロニクス技術とそれを支える材料・デバイスに関する基礎知識を修得し、それらを具体的に活用できる。半導体と並んでエレクトロニクス分野の基盤となる光・電子デバイスの基幹材料である誘電体および磁性体の材料物性について学習する。誘電体の分極現象、磁性体の磁性の物理的内容を理解し、強誘電体および強磁性体材料のデバイスや機器などへの適用例について学習する。講義を通して材料の重要性を認識できるようにする。

授業の概要および学習上の助言

１　電気・電子材料の基礎　電気・電子材料を学ぶ上で重要な事項、特に固体中の電子状態、原子同士の結合様式、古典統計と量子統計、バンド構造、および電気伝導などの基礎的内容を学習する。２　誘電体材料とその性質　固体の電界に対する一般的な応答現象である分極について学習する。はじめに、直流電界に対する分極を学んだのち、交流電界に対して複素誘電率を導出し、誘電体の損失について学習する。さらに、強い分極を示す強誘電体の性質およびその応用について学習する。３　磁性体材料とその性質　物質が磁界中におかれたとき生ずる磁化現象を微視的な視点から理解し、物質の磁気的性質を決めている磁性に関する基礎的内容について学習する。強磁性体の性質、種類について学習し、電気電子工学分野への応用について学ぶ。さらに、近年注目されている電子スピンを応用したスピントロニクスの基礎と応用について学習する。４　超電導材料とその性質　物質の超電導現象、マイスナー効果等について理解し、電気電子工学分野への応用について学ぶ。

教科書および参考書・リザーブドブック
教科書：電気電子材料工学[サイエンス社（数理工学社）] 参考書：指定なしﾘｻﾞｰﾌﾞﾄﾞﾌﾞｯｸ：指定なし

履修に必要な予備知識や技能

当科目は、電子工学および物性工学で学んだ知識をもとに、電力からエレクトロニクス分野の基盤を成す電気機器や電子デバイスを構成する誘電体材料および磁性体材料の特性を理解し、実際に役に立つ知識として身につけることを目的としている。これらの授業を通して種々の材料について学習するが、知識を体系的に整理することを心がけてほしい。

学生が達成すべき行動目標
No.	学科教育目標（記号表記）
①	L	固体中の電子状態、原子の結合様式、バンド構造等の基礎的事項について説明できる。
②	L	導電材料について、それらの特徴・用途について説明できる。
③	L	誘電体材料について、それらの特徴・用途について説明できる。
④	L	磁性体材料について、それらの特徴・用途について説明できる。
⑤	L	超電導体材料について、それらの特徴・用途について説明できる。
⑥

達成度評価
				評価方法
				試験	クイズ小テスト	レポート	成果発表 (口頭・実技)	作品	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	40	20	40	0	0	0	0	100
指標と評価割合	総合評価割合		40	20	40	0	0	0	0	100
	総合力指標	知識を取り込む力	20	10	20	0	0	0	0	50
		思考・推論・創造する力	20	10	0	0	0	0	0	30
		コラボレーションとリーダーシップ	0	0	0	0	0	0	0	0
		発表・表現・伝達する力	0	0	20	0	0	0	0	20
		学習に取組む姿勢・意欲	0	0	0	0	0	0	0	0

※総合力指標で示す数値内訳、授業運営上のおおよその目安を示したものです。

評価の要点
評価方法	行動目標		評価の実施方法と注意点
試験	①	レ	中間試験：行動目標の①〜③が達成されているかどうか確認する。期末試験：行動目標の④、⑤が達成されているかどうか確認する。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤
	⑥
クイズ小テスト	①	レ	授業の進行状況に合わせて、主に行動目標が達成されているかどうかを逐次確認することを目的に実施する。実施日と実施内容については事前に予告する。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤
	⑥
レポート	①	レ	行動目標を着実に達成することを目的に、学期を通して１もしくは2回出題する。レポートは指定された期日までに提出しなければならない。
	②	レ
	③	レ
	④	レ
	⑤
	⑥
成果発表 (口頭・実技)	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
作品	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
ポートフォリオ	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥
その他	①
	②
	③
	④
	⑤
	⑥

具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安	標準的な達成レベルの目安
行動目標の５項目をほぼ確実に達成するとともに、電気電子材料を基礎とする電子工学、物性工学、半導体工学、光・電子デバイス工学などの関連科目の基礎を習得し、これら科目への興味関心と学習意欲が形成されているレベル	行動目標の５項目を６０％から７０％達成しているレベル

ＣＬＩＰ学習プロセスについて
一般に、授業あるいは課外での学習では：「知識などを取り込む」→「知識などをいろいろな角度から、場合によってはチーム活動として、考え、推論し、創造する」→「修得した内容を表現、発表、伝達する」→「総合的に評価を受ける、ＧｏｏｄＷｏｒｋ！」：のようなプロセス（一部あるいは全体）を繰り返し行いながら、応用力のある知識やスキルを身につけていくことが重要です。このような学習プロセスを大事に行動してください。
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間（例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間／週）を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。

授業明細
回数	学習内容	授業の運営方法	学習課題予習・復習	時間：分※
1	・講義内容、進め方についてのガイダンス・電子材料の基礎的事項として、固体中の電子状態を　表す量子数について学習する	講義と質疑教科書のみの記述では不足、不十分な箇所は、適宜パワーポイントや配布資料で補足する。小テスト、レポートおよび演習を適宜実施する	講義に際し、常に予習と復習を心掛けること。教科書を基に予習をしておくこと	予復習 200
2	電子材料の基礎的事項として、原子同士の結合様式、固体中の電子分布を表す量子統計について学習する。	講義と質疑	予習と復習授業中に示された重要ポイントを中心に復習を行うこ	予復習 200
3	固体中のバンド構造の基本的な内容、電気伝導現象について学習する。	講義と質疑	予習と復習授業中に示された重要ポイントを中心に復習を行うこ	予復習 200
4	誘電体における分極とはどのような現象か、また、分極のメカニズムについて微視的な視点から理解する。さらに、ローレンツの局所電界について学習する。	講義と質疑	予習と復習授業中に示された重要ポイントを中心に復習を行うこ	予復習 200
5	交流電界が印加された場合の振る舞いについて学ぶ。複素誘電率の導入、誘電率の周波数依存性である誘電分散、誘電体の損失について学習する。	講義と質疑	予習と復習授業中に示された重要ポイントを中心に復習を行うこ	予復習 200
6	交流電界が印加された場合の振る舞いについて学ぶ。複素誘電率の導入、誘電率の周波数依存性である誘電分散、誘電体の損失について学習する。	講義と質疑	予習と復習授業中に示された重要ポイントを中心に復習を行うこと	予復習 200
7	強誘電体のヒステリシス現象、分域構造を理解する。強誘電体の持つ種々の性質を学び、材料としての応用を学習する。	講義と質疑	予習と復習授業中に示された重要ポイントを中心に復習を行うこと	予復習 200
8	磁化現象を理解するための基本的な物理量である磁束密度、磁界の強さ、透磁率、磁化の関係を理解する。磁性の分類および原子の磁気モーメントの定量的内容について学習する。	試験の実施講義と質疑	予習と復習授業中に示された重要ポイントを中心に復習を行うこと	予復習 200
9	中間試験を実施すると共に、これまでの学習の振り返りを行う。	試験の実施講義と質疑	授業で学んだ内容を復習し、試験に備える	予復習 200
10	磁性の分類および原子の磁気モーメントの定量的内容について学習する。強磁性体の種類、磁気モーメント間の相互作用について学習する。	講義と質疑	予習と復習授業中に示された重要ポイントを中心に復習を行うこと	予復習 200
11	磁気ヒステリシス、磁区構造、磁気異方性と磁歪について学習する。	講義と質疑	予習と復習授業中に示された重要ポイントを中心に復習を行うこと	予復習 200
12	軟質磁性体と硬質磁性体について学び、それらの特徴と応用例について学習する	講義と質疑	予習と復習授業中に示された重要ポイントを中心に復習を行うこと	予復習 200
13	期末試験を実施すると共に中間試験以降の授業内容の振り返りを行う。	試験の実施講義と質疑	授業で学んだ内容を復習し、試験に備えて予習する	予復習 200
14	スピントロニクスの概要について学び、磁性材料としての応用例について学習する。超伝導体材料について、原理や特徴及びその応用について学習する	講義と質疑	予習と復習授業中に示された重要ポイントを中心に復習を行うこと	予復習 200
15	振り返り総合学習発展問題の提示とグループ討論	講義と質疑	予習と復習授業中に示された重要ポイントを中心に復習を行うこと	予復習 200