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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、金属、磁性体、高分子などの電子状態や発現する機能性を評価するには、各種の分光計測法を用いる必要がある。超格子、多層膜、低次元錯体、有機物質に対するレーザー光、X線、放射光、電子線などを用いた分光計測の最先端を詳述する。
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")
In order to evaluate the electronic state and the functionality of semiconductors, metals, magnetic materials, polymers, etc., it is necessary to use various spectroscopic measurement methods. In this lecture, we will explain in detail the cutting-edge of spectroscopic measurement using laser light, X-rays, synchrotron radiation, and electron beams on superlattices, multilayer films, low-dimensional complexes, and organic materials.
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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。
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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.
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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。
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This course gives students advanced experimental techniques and principles commonly required in the field of applied physics.
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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。
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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.
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.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
我々の日常生活を支えている電気の３０パーセントは、原子力のエネルギーである。また、人の命を守るレントゲン写真機は、量子現象を利用したものである。電子・原子核・原子がおりなす量子現象の応用技術は、日常製品から、医療、宇宙開発まであらゆる分野で用いられている。空想から科学に実現する量子サイエンスを理解するために必要な基礎知識とその理解を得る。
２．概要
量子サイエンスは、電子・原子核・原子など物質を構成する粒子の本質、それらがおりなす現象、および、これらの人類のための応用を追及した学問である。電子・原子核・原子がどのようにできたかは、宇宙の創成にまで遡る。そして、物質からヒトまで、量子現象およびその応用と密接に関係している。さらに、原子力開発、宇宙開発などの巨大科学は、これらの知識のもとに展開される。これらの概要を系統的に説明する。
３．達成目標等
この授業では、電子・原子核・原子と自然との関わりについての基礎的知識とその現象の工学応用の広さを理解する能力を修得することを目標とする。
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1. Purpose
The applications of quantum science and technology have contributed to the development of the modern society significantly by making our dreams a reality. Nuclear energy contributes to approximately 30 percent of the electricity supply; X-ray radiography is indispensable in medical fields. In this course students learn fundamentals of the quantum science and technology necessary for studying in the Course of Quantum Science and Energy Engineering.
2. Summary
This course provides the general overview of the quantum science and technology as well as related topics including the Big Bang, nuclear power and space developments. Subsequently laboratories belonging to the Course of Quantum Science and Energy Engineering explain their research fields.
3. Goal
Students are expected to gain fundamental knowledge on electrons, nuclides, and atoms, and their characteristics used in various engineering applications.
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１．目的
量子論に基づいた物質の取り扱い方を受講者に習得させることを目的とする．まずは，量子論や古典力学などにおけるミクロ系の理論と，熱力学をはじめとするマクロ系の理論とを仲立ちする，統計力学についての理解を深化させる．その後，量子論と統計力学とを駆使し，物質中での各種の量子論的現象を，実験・観測手法と関連付けながら論じ，各種の分析・分光技術の量子論的基礎の構築へと進む．なお，本講義は，第四セメスターの「応用量子化学」で講じられる程度の量子論に関する知識を受講者が既得であることを前提とする．
２．概要
受講者は，ミクロ系の記述とマクロ系の記述との仲立ちをする統計力学の理解を深め，ミクロ系の理論に基づいて，実際のマクロな物質系の物理量を導出するための方途を習得する．また，物質についての各種分析・分光の基礎となる量子論的概念を把握する．
３．達成目標等
・熱力学的諸量の分子論的理解とその実践的的適用．
・分配関数の自在な運用．
・物性評価手法の理解．
・種々の化学系への量子論の適用．
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In this course, students will study quantum theory of matter. Initially, students will be introduced to statistical mechanics, which bridges the theories of thermodynamics at the macroscopic (classical theory) and microscopic (quantum theory) levels. Subsequently, students will learn about quantum mechanical phenomena of matter in terms of quantum theory and statistical mechanics. Students will investigate the basic quantum theory through analytical and spectroscopic methods in both a practical and theoretical sense.
生体分子の構造形成において重要な役割を果たす分子間相互作用について学ぶ。さらに、生体分子の構造、細胞の状態解析のための主要な手法である電子吸収・蛍光・赤外吸収・ラマン散乱・円偏光二色性・ESR・NMR・X線回折について、それらの原理を学び、生体分子の構造および細胞内状態の解析などへの応用を理解する。本科目は１年次に開講される「物理化学１」および全学教育科目「化学A」の内容を踏まえて行われる。
This course provides students with basic knowledge of intermolecular interactions forming structures of biomolecules and the principles and concepts of a variety of spectroscopic methods for measuring biomolecular structures. The spectroscopic methods treated are X-ray diffraction, UV-Vis absorption, fluorescence, circular dichroism, IR, Raman, NMR, and ESR. Students are recommended to have finished "Physical Chemistry 1" and "Chemistry-A" before taking this course.
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本講義の目的は、原子・分子の電子状態および光や荷電粒子との相互作用を取扱う量子論的手法を紹介することにある。多数の荷電粒子からなる系の取り扱いについて解説した後、光と物質との相互作用や散乱理論について論じる。基礎理論を理解するとともに、分析で用いられる様々な分光学的実験手法との関係に留意しながら学習する。原子・分子および光と物質との相互作用を記述する基本手法の習得が達成目標である。
授業方法等はGoogle Classroom（クラスコード: mh7c55t）で通知。
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The purpose of this course is to introduce quantum-mechanical methods to describe many-electron systems and their interaction with light. Based on the methods, we discuss the electronic structures of atoms and molecules, and learn photo absorption, emission, and scattering phenomena, together with various spectroscopic methods. Students are expected to obtain the principles of methods to describe atoms, molecules, and their interaction with photons.
The Class format will be announced in Google Classroom (class code: mh7c55t).
凝縮系物質の電子状態の基礎を復習し、放射光を用いた光電子分光および赤外分光、それらのその応用研究について学習する．特に，有機半導体、強相関有機導体、強相関f電子系化合物などのトピックスについて講義する。強相関電子系と関係して、ｓ、ｐ、ｄおよびｆ電子系で発現する様々な現象とその背景にある物理現象を理解する。
We revisit the basics of electronic states of condensed matters and learn the experimental techniques such as photoemission spectroscopy and infrared spectroscopy using synchrotron radiation sources. Hot topics for organic transistors, heavy-fermion systems, and organic conductors will be discussed. Various interesting phenomena arising from s, p, d and f electron systems as well as the physics behind them will be introduced.