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地球深部物質に関する鉱物物理学の研究では高温高圧実験が重要な役割を果たしている。本実習では高温高圧実験の基本技術を修得するため、高圧セル部品作成と試料準備から始めて実験の一連の作業を行う。また、合成した試料の相同定および物性測定を行う。さらに、本実習では計測・制御についても取り扱う。
実験についてレポートにまとめてもらう。このレポートは「科学文」でなければならない。そのため、科学文の書き方について解説し、演習を行う。
本実習は実践的なスキルを身につけることを目的とする。
Experiments under high-pressure and high-teperature.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
応用物理学実験Ａ、Ｂの知識を踏まえて、応用物理学の研究において実際に汎用的に使われている物性測定法を体験し、併せて現象を物理的に理解する。
２．概要
応用物理学実験ＣとＤを合わせて、９テーマの実験を行う。２、３人のグループで各テーマの実験を６回の授業日で行う。実験を通し、種々の物性の測定法を学び、テーマに関する理解を深める。その結果をレポートにまとめて提出する。
３．達成目標等
・各種機器の原理、測定法、データの取り方、解析方法等を修得する。
・種々の現象を物理的に理解する。
・実験結果を的確に整理し、その解析、考察を他の人に分かるように短時間でレポートにまとめら
れるようになる。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
This course gives students advanced experimental techniques and principles commonly required in the field of applied physics.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
応用物理学実験Ａ、Ｂの知識を踏まえて、応用物理学の研究において実際に汎用的に使われている物性測定法を体験し、併せて現象を物理的に理解する。
２．概要
応用物理学実験ＣとＤを合わせて、９テーマの実験を行う。２、３人のグループで各テーマの実験を６回の授業日で行う。実験を通し、種々の物性の測定法を学び、テーマに関する理解を深める。その結果をレポートにまとめて提出する。
３．達成目標等
・各種機器の原理、測定法、データの取り方、解析方法等を修得する。
・種々の現象を物理的に理解する。
・実験結果を的確に整理し、その解析、考察を他の人に分かるように短時間でレポートにまとめら
れるようになる。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
This course gives students advanced experimental techniques and principles commonly required in the field of applied physics.
固体電子論(結晶構造、フォノン、自由電子、バンド構造など)の基礎を復習し、金属・半導体・超伝導体における電子論や、光電子分光などの電子状態を観測する実験手法について学習する。さらに、凝縮系物理学における最近のトピックスである、トポロジカル絶縁体、高温超伝導体、原子層物質などにおいて発現する様々な特異物性と、その背後にある電子構造との関連について理解する。
We revisit the basics of condensed-matter physics such as crystal structure, free electrons, and energy band structure, and learn electron dynamics of metals, semiconductors, and superconductors. We also study basic principle of key experimental techniques to prove electronic structure, such as photoelectron spectroscopy. Unusual physical properties of topological insulator, high-temperature superconductor, and atomic-layer materials, and their relationship with underlying electronic states will be introduced.
結晶およびその表面の持つ対称性と構造と物性の関係を理解し，回折・分光実験からどのようにこれらの情報が得られるかを学んでもらう.特にX 線・中性子・電子線を用いた回折・分光実験について詳細に講義し，物質の静的構造と相転移現象がどのように観測できるかを理解して もらう.この分野に関するトピックスも紹介し，広く構造・物性に関して興味を持ってもらう.
Purpose of this lecture is to learn about the relation between crystal symmetry, structure, and physical properties of materials and surfaces. To understand how to observe static as well as dynamic properties (especially phase transisions) of materials, the details about Diffractometry and Spectroscopy using x-ray, neutron, and electron will be explained in detail. Topics related to these fields will also be introduced.
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。
金属材料、圧電材料、ナノ材料、有機材料、複合材料など、あるいはそれらを用いたデバイスや構造部材の高度利用と安全確保に必要な計測・評価方法に関し、X線や超音波を用いる手法を中心に、その原理から応用技術について学ぶ。X線の回折・散乱・分光・イメージング、超音波の伝搬、応用計測などについて理解を深めるため、以下の講義を行う。
百生 教授
材料計測においてX線技術は多くの場面で活用されている。X線に関する基礎的事項から、各種X線計測手法を概観する。また、X線透視技術に基づく非破壊検査、および、X線断層撮影法（X腺CT）について掘り下げると共に、最先端X線イメージング技術についても解説する。
小原 教授
材料の弾性的な性質を反映して伝搬する超音波は、産業界の非破壊検査に幅広く利用されている。超音波伝搬に関する基礎から、その特徴を利用した様々な計測法について概説する。また、イメージングを含む最先端の超音波計測技術についても解説する。
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")
Focusing mainly on methods using X-rays and ultrasonic waves for the methods of measurements and evaluations needed for sophisticated and safe uses of metals, piezoelectric materials, nano materials, polymers, composite materials, and devices and structural elements composed by them, their principle and application technology are described. To deepen the understanding on X-ray diffraction/scattering/spectroscopy/imaging and ultrasonic wave propagation and its applications for measurements, the following lectures will be given:
Prof. Momose
X-rays play important roll in various material evaluations. In this lecture part, starting from fundamental subjects of X-rays, we overview X-ray measurement technology. Furthermore, we study the details on X-ray non-destructive testing based on X-ray radiography and X-ray computed tomography (CT). Finally, the state-of-art X-ray imaging technology will be introduced.
Prof. Ohara
Ultrasonic waves, which propagate in materials as elastic waves, are widely used in industry as a non-destructive inspection method. This lecture will provide an overview of the fundamentals of ultrasonic wave propagation and various ultrasonic measurement methods. State-of-the-art ultrasonic measurement techniques, including imaging, will also be introduced.
放射線量を計測する場合、放射線の種類によって測定器が異なる。また、測定器にはそれぞれ特徴があり、その特性を理解しておく必要がある。本実験では、GM計数管、NaI(TI)シンチレーションカウンターや電離箱などを用いて放射線を計測し、放射線管理に必要な専門知識の習得を目的とする。
To measure radiation doses, there are different measuring instruments for different types of radiation. In addition, each measuring instrument has its own characteristics and it is necessary to understand the characteristics of each instrument.
物理学に於いて必要な基礎技術を中心とした基礎的実験を行うことにより、物理学の基本的概念及び基礎事項を学ぶ。
The purpose of this course is to learn techniques of introductory experimental physics and to understand basic concepts of physics by hands-on experience.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
1.目的
分析技術を駆使して，材料の物性発現のメカニズム解明や物性低下・劣化等の原因究明を行うことで，新材料の設計指針を得ることができる。本講義では，材料分析の基盤となっているX線を用いた分析技術の基礎を学び，その応用についての知識を修得する。
2.概要
最初に、実験室光源、放射光、自由電子レーザなど種々の光源におけるＸ線の発生原理について解説する。次に，Ｘ線の散乱・回折の基礎ならびに構造解析の原理について解説する。さらに，Ｘ線の屈折や吸収などの光学的現象ならびにそれを利用したＸ線イメージング，Ｘ線吸収分光法の原理について解説する。最後に，放射光を用いた先端的分析技術について具体例を挙げて概説する。
3.達成目標等
・本学科の学習・教育到達目標のA、B、C、Dに関する能力を含めて修得する。
・X線を用いた材料分析法の特徴について、X線の発生原理、光学現象から理解する。
・放射光を用いた先端的材料解析技術についての知識を得る。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. Purpose
X-rays are short wavelength electromagnetic waves with high penetrating power and are essential probes for the analysis of materials. In this course, students will learn the principle of X-ray generation, optical phenomena of X-rays, and material analysis methods using X-rays.
2. Outline
First, the principles of X-ray generation in various light sources such as laboratory light sources, synchrotron radiation, and free electron lasers will be explained. Next, the fundamentals of X-ray scattering and diffraction and the principles of structural analysis are explained. In addition, optical phenomena such as refraction and absorption of X-rays and the principles of X-ray imaging and X-ray absorption spectroscopy using these phenomena are explained. Finally, advanced analytical techniques using synchrotron radiation will be outlined with specific examples.
3. Objectives
In this class, students are expected to acquire the following skills:
・Acquire skills related to A, B, C, and D of the learning and educational achievement goals of this department.
・Understand the characteristics of materials analysis methods using X-rays from the viewpoint of the principle of X-ray generation and optical phenomena.
・Gain knowledge of advanced material analysis techniques using synchrotron radiation.
In this class, lecture materials and lecture information will be transmitted via Classroom.
The class code is 4ajpbkb.
Please access Classroom and enter the class code.