ナノ流動学特論 / Nano-Flow Science  

  徳増 崇, 遠藤 和彦, 小野 崇人  

  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。

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「ppq76ov」である。

現代社会にとって安全で安価なエネルギーの確保やエネルギーの効率的利用は重要な問題である。この問題を解決し、エネルギー技術立国を目指すため、安全で環境に優しいエネルギー源の開発や、電子機器の低消費電力化を目指した研究が進められている。新しいエネルギー源（太陽電池、二次電池など）や低消費電力デバイス（情報処理デバイスなど）の開発にはナノテクノロジーが深く関わっている。本講義では、エネルギー問題およびナノテクノロジーについて学ぶとともに、これらの開発にナノテクノロジーがどのように役に立つのか、各方面の最新の研究に触れて理解する。

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/doctoral.html (under "Timetable & Course Description")

This lecture may be held in Google Classroom. In that case, the class code is "kmis6vu".

Securing safe and inexpensive energy and efficient use of energy are important issues for modern society. In order to solve this problem and aim to become an energy technology nation, research aimed at developing safe and environmentally friendly energy sources and reducing the power consumption of electronic devices is performed. Nanotechnology is deeply involved in the development of new energy sources (solar cells, secondary batteries, etc.) and low power consumption devices (information processing devices, etc.). In this lecture, we will learn about energy issues and nanotechnology, and touch on the latest research in various fields to understand how nanotechnology can be useful for their development.

  電子材料プロセス工学 / Electronic Materials and Processing  

  櫻庭 政夫, 岡田 健  

  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。

半導体分野で電子デバイスやLSIを構築するための基礎となる電子材料の物性と製造技術、半導体プロセスの基礎原理と要素技術について、評価技術を含めて総合的に講義する。

授業にはGoogle Classroomを利用します。Google Classroomにアクセスし、クラスコードを入力して下さい。講義資料はISTUまたはGoogle Classroomにアップロードします。

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 lecture gives essential and widespread knowledge concerning electronic materials and processing as follows. The physical properties and fabrication technique of electronic materials for a basis of constructing electronic devices and LSIs in the semiconductor field, a basic principle of semiconductor process and elemental technologies, and evaluation techniques.

Lectures are given online via Google Classroom. Please access to Classroom and input the code. Lecture notes are uploaded to ISTU or Google Classroom.

  エネルギー資源学特論 / Advanced Energy and Resource Sciences  

  川田 達也  

  環境  

   

  前期集中 その他 連講  

１．目的

・資源とエネルギーに係わる地下利用と地下工学について学ぶ。

・超高温・超臨界流体を利用する新しい地熱エネルギー利用の科学・技術について理解する。

・太陽光を利用したエネルギー創製デバイスに関して、その概要と社会的および技術的課題を学習し、エネルギーと資源に関わる課題を解決するための素養を習得する。

・エネルギーデバイスの開発・実用化において生じる種々の課題について学ぶ。

２．概要

・資源開発と地球温暖化対策を含めたエネルギーに係わる地下利用の実体ならびに水圧破砕法に代表される主要な地下工学について講述する．

・地熱エネルギーの新しい科学・技術としての超高温・超臨界流体の利用と，貯留層形成，地圏での化学物質の挙動について解説する。

・太陽光を利用したエネルギー創製デバイスの例として太陽電池を取り上げ、その動作原理、効率の決定機構、技術の現状を概観し、その利用拡大に向けた技術的および社会的課題を洗い出し、向かうべき将来の方向性について考える。

・エネルギー変換技術の例として固体酸化物形燃料電池／電解技術を取り上げ，その原理発見から実用化に向けた研究・開発を概観し，エネルギー変換技術の開発の課題について考える。

３．達成目標等

・資源・エネルギーに係わる地下利用の課題と可能性を例示することができる．

・地熱利用の新しい科学・技術について，例示することができる.

・太陽電池の動作原理を理解し，技術的および社会的課題について例示することができる．

・エネルギー関連デバイスの開発における課題と解決策を例示することができる．

  先端スピン工学特論 / Advanced Spintronics Materials and Engineering  

  白井 正文  

  工  

   

   

次世代の超低消費電力エレクトロニクス、大容量情報記録システム、メディカル・バイオ技術、高効率モータなどをもたらす基幹技術であるスピン工学に関する理解を深めることを目的とする。ソフト・ハード磁性材料からスピン工学デバイス応用や電子工学の新しいパラダイムの創製に至るまでの広範でかつ深い専門知識を学習する。それを通じて博士課程学生に必要とされる問題発見・設定・解決能力を修得する。

This course aims to give deeper understandings of spintronics, which will provide ultra-low power-consumption electronics, large-scale information storage system, medical-bio applications, and high-efficiency motors in the next generation. Students will learn about comprehensive and high expertise from soft and hard magnetic materials to spintronics device applications and the manifestation of new paradigms in electronics. As a result, students will acquire the problem finding, setting, and solving abilities which are required for doctoral course students.

  エネルギー変換工学 / Energy Conversion System Engineering  

  竹田 陽一  

  工  

   

   

１．目的

エネルギー資源、環境問題等を背景として、エネルギー変換、特に多様な発電方式の基礎を学ぶ。

２．概要

 電気を中心としたエネルギーについて、エネルギー使用量の推移、石炭、石油などのエネルギー資源の埋蔵量、消費形態などについて概要を学ぶ。また、水力、火力・原子力発電、太陽光発電、燃料電池などの主な発電方式におけるエネルギー変換プロセス、さらにそれらが環境に与える問題など、電気の発生・輸送・消費に至るエネルギー工学全般について学ぶ。また、講義の一環として発電設備の見学も実施する。

３．達成目標等

 多様なエネルギー変換システムにおける基礎学理を学ぶとともに、その原理を理解することを目標とする。

GoogleClassroomクラスコード：ebfzuab

1. Class subject

To understand the basis of energy conversion systems including various electric power generation with energy resources and environmental issues

2. Object and summary of class

With focusing on the electric power supply, energy related issues like reserves of energy resources, energy consumption, coal, and oil, such as consumption patterns will be introduced. Information will be given about the process of energy conversion, thermal and nuclear power generation, solar power generation, and fuel cell power generation system. In addition, to understand environmental issues, discussion will be made for the concept of general engineering, transport and energy consumption corresponding to the generation of electricity. Lecture tour of the operating power plants will be scheduled.

3. Goal of study

To recognize fundamental roles in various energy conversion systems, in addition to understand its working principles and feature.

  エネルギー材料科学 / Material science for energy  

  小俣 孝久, 飯塚 淳, 大塚 誠, 加納 純也, 柴田 悦郎, 高橋 英志, 福山 博之  

  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)

[2023年度講義の情報]　本講義に関してはGoogle Classroomのクラスコード　ww7xgxv　でお知らせします。上手く接続できない場合などは高橋英志教授(hideyuki.takahashi.c2@tohoku.ac.jp)までメール連絡を下さい。メール送信後数日以内に高橋より返事が無い場合は、届いていないことを意味しますので、再送等をお願いいたします。

目的：

本講義では，電子エネルギー材料、化学エネルギー材料、再生可能エネルギー利用技術について概説し、それらエネルギー材料を支える材料プロセスおよびエネルギ材料を用いたデバイス応用について理解することを目的とする。

概要：

本講義は、総論、電子エネルギー材料、化学エネルギー材料および再生可能エネルギー利用技術から構成されるオムニバス形式の講義である。総論では、エネルギー材料の基礎となる熱力学の法則などについて概説する。電子エネルギー材料では、太陽電池や熱電変換材料について、化学エネルギー材料では、水素製造・貯蔵用材料 ＋ 二次電池材料、光触媒や燃料電池材料について基礎から応用まで学習する。再生可能エネルギー利用技術では、バイオマスを取り上げ、その種類やエネルギー源としての利用について学習する。

達成方法：

各講義を受講することに加え、講義に関連する内容について、さらに小テストあるいはレポートが課される。これらに取り組むことによって、エネルギー材料科学に関する知識を身につけ、自らエネルギー材料に関する課題を設定する力を養う。

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

the School of Engineering:

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

[2023 class information] Please contact to Google Classroom ww7xgxv if you join to this class. If you cannot access to this classroom, please send e-mail to Prof. Takahashi (hideyuki.takahashi.c2@tohoku.ac.jp) .

This course provides overview of materials science for energy, electronic materials for energy, materials for energy through chemical reactions, and utilization of renewable energy including their material processes and device applications.

Students learn materials science for energy through an omnibus style course. In the overview, fundamental thermodynamics and some device application for energy are lectured. Solar cells and thermoelectric materials are lectured in the electronic materials for energy. Materials for hydrogen generation/storage, secondary batteries, photocatalysts and fuel cells are lectured in the materials for energy through chemical reactions. Finally, biomass is lectured in the utilization of renewable energy.

  エネルギー材料学 / Material Designing for Energy Systems  

  佐藤 義倫  

  環境  

   

  後期 月曜日 2講時  

本講義は、再生可能エネルギー利用のための材料、エネルギーの貯蓄材料、水素エネルギーに関連する材料を中心に、材料（有機物質、無機物質）の表面・界面における特性（サイズ効果や電子状態など）を理解しながら、エネルギー材料の基礎知識を学ぶことを目的としている。具体的には、太陽光発電材料、光触媒、イオン二次電池、電気化学キャパシタ、燃料電池、熱電材料など、持続可能な社会システムに必要なエネルギー材料について講義する。また、グリーンケミストリーを基礎とした低環境負荷で低コストなエネルギー材料の作製方法についても言及する。（令和6年度休講/令和7年度開講予定）

  医用マイクロ・ナノ技術論  

  芳賀 洋一  

  医工  

   

  前期 金曜日 1講時 未設定  

１．目的

マイクロ・ナノ技術の基礎とその医療応用および開発手法，技術動向を学ぶ。

２．概要

小さくとも高機能、多機能な医療機器、ヘルスケア機器を実現するために役立つ微細加工技術の基本的な原理について解説するほか、マイクロ・ナノ技術の診断および治療装置への応用、さらに医療機器開発における開発者の役割と実際の開発例を交えて講義する。

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「 dtfwu5i 」である。

  ナノ・マイクロメカノプティクス / Nano/Micro Mechanoptics  

  金森 義明, 猪股 直生  

  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。

光学と機械工学を融合した分野はメカノプティクスと呼ばれる．ナノ・マイクロ領域で発展しているメカノプティクスについて紹介する．具体的にはマイクロ領域ではディスプレイ用空間変調器，光通信用マイクロ機械部品，マイクロ・ナノ光センサシステムなどを紹介する．ナノ領域ではサブ波長構造を用いた波長選択素子，表面反射や偏光などの光制御素子などのデバイスや，サブ波長光学などのナノ光学について説明する．微細加工学などの機械工学との関連について述べるとともに，これらに関する最新の論文の紹介と討論を行う．

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")

The field that combines optics and mechanical engineering is called mechanoptics. In this lecture, mechanoptics that are developing in the nano / micro area will be introduced. Specifically, in the micro domain, spatial modulators for displays, micromechanical components for optical communications, and micro / nano optical sensor systems will be introduced. In the nano-area, devices such as wavelength selection devices using sub-wavelength structures, light control devices such as surface reflection and polarization, and nano-optics such as sub-wavelength optics will be described. A presentation and discussion will be held on the dissertation related to this lecture.

  エネルギー変換化学 / Energy Device Engineering  

  本間 格  

  環境  

   

  前期 月曜日 4講時  

持続可能社会の基盤は再生可能エネルギー技術であると認識し、それらの要素技術であるエネルギー変換デバイスの基礎科学を概説する。特に電気化学エネルギーの変換・貯蔵に用いる太陽電池、燃料電池、二次電池などの電池デバイスの基礎物理化学を講義する。デバイス性能を決める材料物性や光電変換、電極反応、電荷移動速度などのイオンと電子のエネルギー変換プロセスの理解に必要なエレクトロニクスとイオニクスに関する基礎を講義する。