イベント物性論I・II物性論では、金属や半導体、誘電体といった固体材料(主に結晶物質)で起こる物理現象を扱う学問である固体物理学を学びます。結合力といった結晶の基本概念を学びます。続く物性論IIでは、結晶格子の振動や熱的性質、結晶中に存在する電子の性質、更に結晶格子と電子の相互作用によって現れるエネルギーバンドなど、固体デバイスの設計に必要不可欠な概念を学びます。I・II電子や光は粒子性を持つと同時に波動性も併せもっています。このようなミクロの世界では私たちの住むマクロな世界では考えられないことがおこっておりそれを取り扱うのが量子力学です。材料を構成している原子を理解するためにはこの量子力学の考え方なしには成り立ちません。システム、機械システムに幅広く用いられる結晶材料の基礎について学びます。関する理論、さらにバンド理論について学びます。半導体材料は、元素半導体であるSiとGe、化合物半導体であるGaAs、InP、GaNなどであり、これらの結晶構造や物性は、物性論I・IIで学んだ内容にも含まれています。バンド理論は量子力学I・IIで学んだシュレーディンガー方程式を利用します。中で用いられている半導体デバイスには、シリコンを用いたものと化合物半導体を用いたものがあります。それぞれの半導体の物性や添加する不純物、さらには半導体同士の接合、半導体と金属との接合の働きなど基本的性質や構造の学習を通じて、ダイオード、トランジスタ、FET等の半導体デバイスの中で何が起きているか、その現象を理解します。鋼や鋳鉄に代表される鉄鋼材料は、現在でも機械構造材料として最も広範囲に使用される材料であり、歴史的にも第1次産業革命を具現化した重要な役割を担ってきました。1でも本講義と関連する内容が実施され、"理論"と"実践"の両面から鉄鋼材料の理解を目標とします。性質の異なる複数の材料を組み合わせることによって個々の材料の短所を補って単一材料では実現できない優れた特性を持たせた材料が複合材料です。橋梁などの大型構造物の事故の多くは、材料内部の非常に小さな欠陥の成長によって発生します。現実にする第一歩、アイデアを図面に描き、具象化する技能を修得します。基本的な機械要素の部品図や組立図を2次元CADを使って描きます。機械製図の基礎を学び、また2次元CADの操作をマスターします。製図はエンジニアにとっての読み書きであり、モノづくりに不可欠な技能です。線の太さや種類を使い分けて製品・部品の形や構造を表します。よる立体図、寸法の記入法などを学び、アイディアを具体的なカタチにします。平面図から立体を想像したり、立体を平面図に描き表すことができるようになります。漫画やイラストが苦手でも、基本さえ修得すれば、誰でも綺麗な図面を描くことができます。して半導体や磁性体は良く耳にしますが、「誘電体」はあまり聞いたことがないかもしれません。光通信のための光ファイバやレーザダイオードの光導波路、レンズやディスプレイの反射・無反射コーティングなど、光を制御する先端材料として現代社会に広く浸透している材料が誘電体です。本講義では、その誘電体の基礎物性、特に光学特性について理解し、その特性を活用した光制御素子への応用原理を修得します。物質表面の性質を、原子のレベルからひも解き、知る授業です。表面における分子の吸着を学び、薄膜成長や触媒反応を理解する素地をつくります。表面の特異な電子状態を学ぶ過程で、物性論や量子力学で学んだ電子エネルギーバンドの話題が再登場し、この科目で確かな知識に固まります。受講生は電子構造論のエキスパートになることができます。熱力学は、物質科学の限界と可能性を教えてくれる基礎科目であり、フランスの物理学者カルノーによる「熱機関の効率の理論的な限界」の追究から始まりました。学習し、熱や温度といった身近な量の理解を深めていくと、自然現象の進む向きを決めているエントロピーという概念に至ります。現代社会が直面している環境・エネルギー問題から身近な材料の性質まで非常に幅広い応用分野が関係します。(図)等温変化と断熱変化を繰り返すカルノーサイクルのP-V図。I・II・III材料機能工学の知識を深め、また発展させるために、テーマ別に少人数グループでさまざまな実験・実習を実施します。学習できる能力、与えられた制約の下でコミュニケーションを図りながら協働して計画的に仕事を進めまとめる能力を養います。(写真左から順に実験風景の写真)(1)実験Iより「低融点合金の熱分析による状態図の作成とその評価」。(2)実験Iより「オシロスコープ」。(3)実験I、実験IIより「真空技術の基礎I~III」。4年間の集大成である卒業研究では、これまで学んだ知識を生かし、研究室の方針に沿って問題点を明らかにし、その解決方法を自ら考え、実践する科目です。University。