材料科学Ⅰ / Materials Science I  

  水谷 正義  

  工  

   

   

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)

物質・材料の基礎的微視構造や物性の理解を基に、社会的な要請に合う実用特性を理解・評価する道筋を学ぶ。具体的には金属、セラミックスなど代表的な物質・材料について、結晶構造、状態図、相変態、巨視的および微視的欠陥、拡散、強度、破壊など材料の基本的物性・特性について講義する。できるだけ多くの実例を交えながら基礎と実用の結びつきを解説する。

本講義は，Google Classroomを利用する場合がある．その場合のクラスコードは「crsjux3」である．

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)

The class code for Google Classroom can be confirmed on the Graduate School of Engineering Website.

Timetable & Course Description(https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html)

Micro-structures and some properties of materials or structures are lectured fundamentally. Concretely, crystal structures, equilibrium diagram, phase transformation, macroscopic and microscopic defects, diffusion, strength and fracture of metallic or ceramic materials are learned.

In this lecture, Google Classroom may be used. The class code is "crsjux3".

  材料科学Ⅰ / Materials Science I  

  猪股 直生  

  工  

   

   

物質・材料の基礎的微視構造や物性の理解を基に、社会的な要請に合う実用特性を理解・評価する道筋を学ぶ。具体的には金属、セラミックスなど代表的な物質・材料について、結晶構造、状態図、相変態、巨視的および微視的欠陥、拡散、強度、破壊など材料の基本的物性・特性について講義する。できるだけ多くの実例を交えながら基礎と実用の結びつきを解説する。

講義コードは「TB14071」，クラスコードは「frg7v3u」である。

Micro-structures and some properties of materials or structures are lectured fundamentally. Concretely, crystal structures, equilibrium diagram, phase transformation, macroscopic and microscopic defects, diffusion, strength and fracture of metallic or ceramic materials are learned.

The lecture code is "TB14071", and the class code of Google Classroom is "frg7v3u".

  材料科学Ⅰ / Materials Science I  

  小川 和洋  

  工  

   

   

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)

物質・材料の基礎的微視構造や物性の理解を基に、社会的な要請に合う実用特性を理解・評価する道筋を学ぶ。具体的には金属、セラミックスなど代表的な物質・材料について、結晶構造、状態図、相変態、巨視的および微視的欠陥、拡散、強度、破壊など材料の基本的物性・特性について講義する。できるだけ多くの実例を交えながら基礎と実用の結びつきを解説する。

本講義に関する案内はGoogle Classroomにて行う。クラスコードは「zu6i72i」である。

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)

Micro-structures and some properties of materials or structures are lectured fundamentally. Concretely, crystal structures, equilibrium diagram, phase transformation, macroscopic and microscopic defects, diffusion, strength and fracture of metallic or ceramic materials are learned.

The information of this class will be given via Google Classroom. The class code is "6jjhyua".

  材料科学A / Materials Science A  

  近藤 創介, 秋山 英二, 笠田 竜太, 小山 元道  

  工  

   

   

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)

物質・材料の基礎的微視構造や物性の理解を基に、社会的な要請に合う実用特性を理解・評価する道筋を学ぶ。具体的には金属、セラミックスなど代表的な物質・材料について、結晶構造、状態図、相変態、巨視的および微視的欠陥、拡散、強度、破壊など材料の基本的物性・特性について講義する。できるだけ多くの実例を交えながら基礎と実用の結びつきを解説する。

Google Classroom のコード：　hdvjzev

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)

The goal of this course is understanding of basic properties of materials, of how properties are related to microstructures, of how microstructures are controlled by processing, of how materials are used and applied to our life and industry in the world.　This course will provide concise introduction to the microstructures, phase diagram, phase transformation, small and large defects in the materials, diffusion, strength, fracture and basic properties of materials. Examples related to the basic properties and applications will be introduced.

Google Classroom Code：　hdvjzev

  材料組織学 / Microstructure of Materials  

  貝沼 亮介  

  工  

   

   

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

材料の微視的構造すなわち組織は、その材料の諸特性に大きな影響を与える。この授業では、組織制御に必要な材料組織についての基本事項を習得する。

２．概要

金属を中心とした材料組織を対象に、ミクロ組織の熱力学、状態図、拡散、相変態といった組織制御の基本事項を解説する。

３．達成目標等

この授業では、以下のような能力を習得することを目標とする。

・ 本学科の学習・教育目標のAに関する能力を含めて修得する。

・ 相平衡と自由エネルギーとの関係を理解し、状態図を読む能力。

・ 拡散現象の基本を理解し、自由エネルギーと結びつけて諸相変態を説明できる能力。

・ 組織制御のためのプロセス（加工熱処理等）法の原理を理解し、説明できる能力。

この科目ではClassroomを利用して講義資料と講義情報を発信します。

Classroomにアクセスし、クラスコードを入力してください。

なお、参考書は必ず事前に入手しておいてください。

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)

In this course, the basis of microstructure science of materials is provided.

The purpose of the course is to make the participants understand the basic issues on microstructures of materials, such as thermodynamics for microstructures, phase diagrams, atomic diffusion, phase transformations etc..

This course is designed to help students have the following abilities:

1. the abilities related to Education Issue "A" determined by our department.

2. the abilities to understand the relation between phase equilibrium and free energy and to read phase diagrams.

3. the abilities to understand diffusion phenomena and to explain phase transformations based on free energy.

4. the abilities to understand and explain principles of thermomechanical process for microstructure control.

This class uses Classroom to provide lecture information.

Please access Classroom and input the class-code.

  材料理工学概論 / Introduction to Materials Science  

  安藤 大輔, 須藤 祐司  

  工  

   

   

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)

※対面授業です。

※この科目では、必要に応じて、Classroomを使用して講義資料の提供やレポート提出を行います。

１．目的

建造物、プラント、器具、デバイスなどを長時間、安心して使うためには構成材料の強さ、硬さ、強靭性・脆弱性などの特性に関する理解が欠かせない。これら材料の性質が材料固有の性質とともに、その組織にも依存していることを学び、材料の組織形成とその制御の基礎について学ぶ。

２．概要

材料は力学的性質を主に利用する構造材料と電気、磁気、光学などの性質を主に利用する機能材料に大別される。この授業科目では前者の構造材料を中心にして、種々の金属・合金材料における組織形成過程と組織制御の類例を学ぶ。

３．達成目標等

・構造材料の基本特性をその組織から説明することができる。

・材料選択にあたって材料科学的視点からその特徴を説明することができる。

・材料工学周辺の一般工学に関しての基礎知識を得る。

・工学と自然現象や人間社会との関わりを理解し、研究者や技術者として貢献できる能力を修得する。

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

*This class will be held face-to-face.

* In this class, we will use Classroom to provide lecture files and to submit reports, as necessary.

1. Objective

Knowledges about the strength, hardness, toughness and brittleness of materials are necessary to use building, plant, equipment and device with confidence during long time. In this course, students will earn the effects of microstructure on the materials properties as well as inherent nature. In addition, students will learn the basic principle of the microstructure control technique.

2. Overview

Materials are roughly classified into structural materials that mainly utilize mechanical properties and functional materials that mainly utilize properties such as electricity, magnetism, and optics. In this class, students will learn structure control in various metal and alloy materials, mainly taking structural materials as an example.

3. Achievement goals

・ The purpose of this class is to help students explain the basic properties of structural materials from the viewpoint of microstructure.

・ The purpose of this class is to help students explain the characteristics of material selection from the viewpoint of material science.

・ This class is designed to help students gain the perspective needed to review basic knowledge about general engineering around material engineering.

・ This class is designed to help students gain the perspective needed to understand the relationship between engineering and natural phenomena and human society, and to acquire the ability to contribute as a researcher or engineer.

  相変態論 / Theory of Phase Transformations  

  貝沼 亮介, 市坪 哲, 大森 俊洋, 須藤 祐司  

  工  

   

   

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。

目的

相平衡および拡散について理解を深めると同時に、相変態の熱力学的背景を学ぶ。また、実例を通して組織制御や材料設計への利用法について習得する。

概要と目標

前半は、主に相の安定性や相平衡について学習し、後半では、界面、拡散、核生成、マルテンサイト変態等に関連する各種相変態の熱力学的背景と原理について学ぶ。

-自由エネルギー、エントロピー、エンタルピー等を統計熱力学的に理解する。

-固溶体や化合物の自由エネルギー近似と化学ポテンシャルや相平衡の原理を理解する。

-界面エネルギーの起源や偏析現象、粒成長現象を理解する。

-拡散におけるフィックの法則、現象論的方程式、熱力学因子について理解する。

-凝固や析出について均一核生成や負均一核生成について理解する。

-マルテンサイト変態の組織的特徴と変態ヒステリシスや変態温度幅の起源を理解する。

達成方法

本授業は講義と演習を中心に行う。

この科目ではClassroomを利用して講義資料と講義情報を発信します。

Classroomにアクセスし、クラスコードを入力してください。

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")

Objectives are to promote understanding of the phase equilibria and transformations on basis of thermodynamics and kinetics and to understand some basic concepts on the microstructural control and materials design.

In the former part, the course provides students with basic knowledge on phase stability and phase equilibrium in materials. In the latter part, the course provides explanations of the thermodynamic origins and principles on phase transformations related to interface, diffusion, nucleation, martensite etc..　The course will be performed with following targets:

-to understand free energy, entropy and enthalpy in view point of statistical thermodynamics.

-to understand principle of free energy approximation, chemical potential and phase equilibrium in solid solution and compound.

-to understand origin of interfacial energy, segregation and grain growth phenomena.

-to understand Fick's laws, phenomenological diffusion equation and thermodynamic factor etc..

-to understand the classical theory on homogeneous and inhomogeneous nucleation phenomena.

-to understand microstructural features of martensitic transformation and origin of transformation hysteresis and width.

This is a lecture-centered course including exercises.

This class uses Classroom to provide lecture information.

Please access Classroom and input the class-code.

  物性材料学 / Basic Materials Science  

  宮﨑 讓  

  工  

   

   

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

固体材料を創製する上で必要となる材料学的知識を身に付ける。

２．概要

多成分系の熱平衡についての基礎から応用までを学習する。また原子の拡散現象や熱分析の概要について学ぶ。

３．達成目標等

２成分〜多成分系の平衡状態図が理解でき、また熱力学的データから平衡状態図を実際に計算できるようになる。所望の性質を持つ無機物質の固溶体や合金を合成する際に、どの成分（元素）を用いれば良いのか、その設計指針を自ら立てられるようになる。

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)

1. Objective: Students will study basic knowledge on the fabrication of solid state materials.

2: Abstract: This course covers the equilibrium of binary and ternary components, Gibbs phase rule, binary and ternary phase diagrams, diffusion of atoms.

3. Perspective: Students will understand binary and ternary phase diagrams of alloys through the exercises to calculate phase diagrams based on the thermodynamical data. They will develop the design concept of materials how to use and combine appropriate elements to realise functional materials.

  材料物理化学Ⅰ / Physical Chemistry for Materials  

  成島 尚之  

  工  

   

   

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)

この授業ではGoogle Classroomを使用して講義資料と講義情報を発信します。

１．目的

材料の製精錬及び製造プロセスの基礎となる物理化学の修得を目的とする。

２．概要

物理化学を主に化学熱力学の立場から講義する。エンタルピー、エントロピー、自由エネルギー等の

概念および熱力学諸法則を基礎とした物質の状態変化や化学反応の平衡論を学ぶ。

毎回、課題（レポート）を出す。

３．達成目標等

この授業では、主に以下の能力を修得することを目標とする。

・本学科の学習・教育到達目標のA，B，Cに関する能力を含めて修得する。

・材料の製精錬や製造プロセスの基礎となる物理化学の諸法則、物質の状態変化や化学反応平衡を理解し、それらの意義を説明しうる能力を修得する。

・物理化学の諸法則等の理解を通して、材料工学に関する基礎知識及びその周辺の一般工学に関しての基礎知識、課題を正確に理解する能力を修得する。

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of

the School of Engineering:

https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

In this course, Google Classroom will be used to give students lecture references and lecture information.

1. Aim

To understand the physical chemistry of materials for their smelting, refining and manufacturing processes

2. Outline

The physical chemistry of materials is lectured from the point of view of chemical thermodynamics. Students learn about the concept of thermodynamic functions, such as enthalpy, entropy and free energy, equilibrium of phases and chemical reactions with the base of thermodynamic principles/laws. Assignments will be given every week.

3. Outcomes

・To acquire the ability of items A, B and C listed in the academic purposes of our department

・To understand the thermodynamics principles/laws for materials smelting/refining/manufacturing processes and to acquire the ability to explain their significance

・To acquire the basic knowledge of materials science/engineering and its related engineering fields and the ability to accurately understand issues through understanding thermodynamic principles/laws

  格子欠陥論 / Lattice Defects Theory  

  吉見 享祐, 関戸 信彰  

  工  

   

   

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。

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.