シラバスの表示

格子欠陥論 / Lattice Defects Theory

単位数: 2. 担当教員: 吉見 享祐, 関戸 信彰. 開講年度: 2024. 開講言語: English.

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
(大学院シラバス・時間割・履修登録)にて確認すること。

この科目は、原則対面で授業を行います。
また、Google Classroomを使用して受講状況を確認したり、講義資料等を配布したりします。
Google ClassroomからZoom授業に関する案内が届きますので、Zoomで受講する場合には案内の中に書かれているURLから授業に入ってください。

1.目的
結晶性材料中の点欠陥や転位に対する結晶学的,力学的ならびに熱力学的基礎を理解する。
2.概要
結晶性材料の性質は,点欠陥のや転位の種類,またその濃度や密度と密接に関係する。そこで,こういった結晶性材料の性質と格子欠陥との関係をより定量的に理解するための基礎理論を学ぶ。
3.達成方法
格子欠陥論に関する著名な著書を精読し理論の理解を深めると共に,毎週,演習問題を自ら解くことで結晶性材料の特性を自ら理論的に考える力を養う。

授業の目的・概要及び達成方法等(E)

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

This class is taught face-to-face.
By Google Classroom, attendance status is checked and all lecture materials are distributed through the semester.
The class code is 'avg6ri2'.
You will receive information about Zoom connection from Google Classroom, so please enter the class from the URL shown in it when you take this class via Zoom.

1. Purpose
You understand the crystallographic, mechanical, and thermodynamic basics for point defects and dislocations in crystalline materials.
2. Brief overview
The properties of crystalline materials are closely related to the types of point defects and dislocations, as well as their concentrations and densities. Therefore, you will study the basic theory for more quantitatively understanding the relationship between the properties of these crystalline materials and lattice defects.
3. Achievement target etc.
You will deepen your understanding of the theory by carefully reading well-known textbooks on lattice defect theory, and develop the ability to consider crystalline material properties theoretically by yourself by solving exercises every week.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

工学部材料科学総合学科の材料強度学と構成材料学を履修していることが望ましい。また,材料組織学,熱力学,相変態論,結晶回折学の基礎知識が求められ,これらの科目をあらかじめ履修していることが望ましい。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(E)

Desirable to complete material strength and structural materials in the undergraduate course. Basic knowledge of metallography, thermodynamics, phase transformation theory, and crystal diffraction is required, and taking these subjects is recommended.

授業計画

第1回 剛体球モデルと点欠陥(吉見教授)
第2回 点欠陥による格子ひずみ(吉見教授)
第3回 点欠陥と転位の相互作用(吉見教授)
第4回 原子サイズ因子とKing Table(吉見教授)
第5回 点欠陥による弾性場とミスフィット(吉見教授)
第6回 熱平衡で存在する点欠陥(吉見教授)
第7回 点欠陥の化学平衡濃度(吉見教授)
第8回 点欠陥の移動と拡散現象(吉見教授)
第9回 拡散パラメータの測定法(吉見教授)
第10回 転位論の弾性論(関戸准教授)
第11回 転位論の運動力学1(関戸准教授)
第12回 転位論の運動力学2(関戸准教授)
第13回 塑性変形の転位論1(関戸准教授)
第14回 塑性変形の転位論1(関戸准教授)
第15回 総括(吉見教授,関戸准教授)

授業計画(E)

!st - Hard sphere model and point defects (Prof. Yoshimi)
2nd - Lattice strain due to point defects (Prof. Yoshimi)
3rd - Interaction between point defects and dislocations (Prof. Yoshimi)
4th - Atomic size factors and King table (Prof. Yoshimi)
5th - Elastic field and misfit by point defects (Prof. Yoshimi)
6th - Point defects in thermal equilibrium (Prof. Yoshimi)
7th - Chemical equilibrium concentration of point defects (Prof. Yoshimi)
8th - Movement and diffusion phenomena of point defects (Prof. Yoshimi)
9th - Diffusion parameter measurement method (Prof. Yoshimi)
10th - Elastic theory of dislocation theory (Prof. Sekido)
11th - Kinetics of dislocation theory 1 (Prof. Sekido)
12th - Kinetics of dislocation theory 2 (Prof. Sekido)
13th - Dislocation theory for plastic deformation 1 (Prof. Sekido)
14th - Dislocation theory for plastic deformation 2 (Prof. Sekido)
15th - Summary

授業時間外学習

教科書に記載の基礎事項を予習,復習すること。また,毎回授業内で演習を行います。演習問題はレポート課題となりますので,回答の上,授業後に提出すること。

授業時間外学習(E)

Preparation and reviewing of the fundamentals described in the textbook are requested for each class. In addition, exercises will be given in each class. The exercises are to be submitted as a report after class.

成績評価方法及び基準

中間試験,定期試験,演習問題のレポート等を総合して評価する。ただし,新型コロナウイルス感染症蔓延などの特別な理由により,成績評価方法を変更することもある。

成績評価方法及び基準(E)

The grade is comprehensively evaluated based on a mid-term exam, the semester exam, reports on exercises, etc. However, the evaluation method may be changed due to special reasons such as the spread of the COVID-19 infection.

教科書および参考書

  • Imperfections in Crystalline Solids, Wei Cai and William D. Nix, Cambridge University Press (2016) ISBN/ISSN: 9781107123137
  • THEORY OF DISLOCATIONS, Peter M. Anderson, John P. Hirth, Jens Lothe, Cambridge University Press (2017) ISBN/ISSN: 9780521864367
  • 結晶欠陥の物理, 前田康二, 竹内伸, 裳華房 (2011) ISBN/ISSN: 9784785329174
 これと関連したシラバス 学務情報システムで確認
このシラバスを共有