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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。
分子電子デバイスに関連した有機分子やナノカーボン類、生体分子を含む超分子の構造や諸性質についての基礎および、これらの分子材料に基づくデバイスの構造・機能・特性について学ぶ。
授業にはGoogle Classroomを利用する。
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")
This course covers the fundamentals of the structure and properties of supramolecules, including organic molecules, nanocarbons, and biomolecules related to molecular electronic devices, as well as the structure, function, and properties of devices based on these molecular materials.
Online lectures are proceeded using Google Classroom .
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。
π電子系有機分子の特徴を理解させた上で、それらの形成する分子集合体の結晶構造と電子構造から導かれる導電性や磁性機能を説明する。さらに、強誘電性などの発現などを含めて、有機デバイスの分子設計と将来展望について理解させる。
有機固体の物性に関する基礎知識を習得し、分子設計と固体物性の関係を原理的に理解し、次世代有機デバイスを構築する際に必要な、分子設計から分子集合体設計に至る道筋を、化学構造式から思考し、その機能性を判断できる。次世代デバイスとして期待される分子エレクトロニクスの最先端研究に興味をもつ。
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")
Intrinsic properties of organic p-system are firstly understood, and explain the electrical conducting and magnetic properties based on the crystal structure and electronic structure of molecular-assemblies. Further physical properties including the ferroelectricity will be explained and understand the future organic electronic devices based on the advanced molecular designs.
Basic physical properties of organic solids will be learned, and a relationship between molecular designs and solid state physical properties will be principally understood. The load map from molecular designs to molecular assembly designs starting from chemical structures will be considered at the functionality of organic system. Future electronic devices such as molecular devices will be one of the interesting principle for device designs.
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
現代のエレクトロニクスを支えているのは、Solid Stateと呼ばれる固体材料である。この授業では、現代のデバイスを支える広範な電気電子材料の基礎及び応用について学ぶ。
２．概要
電気電子材料の基礎及び材料作成法や微細構造形成法をも含めた応用について、磁性材料、導電材料、絶縁材料、誘電体材料、半導体材料、有機材料等を例に講義する。
３．達成目標
この授業では、種々の電気電子材料の基礎及びその応用原理の理解を目標とする。
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)
1. Objective
Current electronics is supported by solid materials called as solid state. In this course, students will understand basic of wide range of electric and magnetic materials which support current devices and the application.
2. Outline
In this course, the lecture explains basic of electric and magnetic materials, preparation methods of the materials, microstructure forming method including the application with magnetic materials, conducting materials, insulating materials, dielectric materials, semiconductor materials, organic materials as the examples.
3. Goal
This course is intended to allow students to understand basic of various electric and magnetic materials and principle of the application.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
※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。
※また、状況に応じて、ZoomかGoogle Meetを利用したオンライン講義とする場合もあります。オンライン講義などの詳細についてはClassroomのお知らせに記載します。
１． 目的
スマートフォンをはじめとして、IoT(モノのインターネット)やAI（人工知能）などが急速に普及・発展することで、私たちの社会は今後大きな変革を迎えようとしている。その基盤を担う電子デバイスの原理や材料的特徴を理解することが本講義の目的である。
２． 概要
「量子・統計力学」、「固体物性学」で学んだことを基礎にして、現代社会を支える半導体をはじめとする電子材料のバンド構造や伝導特性、電子デバイスや光学デバイスへの応用について理解することで、利用される材料の特性を深く理解し、その根底にある電子物性を軸とした材料的特徴を掴むことの重要性について学ぶ。
３． 達成目標等
以下のような能力を修得することを目標とする。
・ 本学科の学習・教育目標のＡ、Ｃに関する能力を含めて修得する。
・ 結晶の周期性が生み出すバンドの概念や、半導体や金属の電気伝導、磁場中での電子運動などを理解する
・ 半導体をベースとした電子・光デバイスの基礎を学び私たちの社会のどのように役に立つのかを理解する
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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
The class code in Google Classroom for this course is "bqq53pw".
*In this course, Classroom will be used to provide lecture materials and submit reports as needed.
*Online lectures may also be given via Zoom or Google Meet, depending on the situation. Details on online lectures and other details will be provided in the Classroom announcement.
1. Objective
With the rapid spread and development of smart phones, the Internet of Things (IoT), and artificial intelligence (AI), our society is about to undergo a major transformation. The purpose of this lecture is to understand the principles and material characteristics of the electronic devices that play a role in the foundation of our society.
2. Outline
Based on what we have learned in "Quantum and Statistical Mechanics" and "Solid State Physics", we will understand the band structure and conduction properties of electronic materials such as semiconductors, which support modern society, and their applications to electronic and optical devices. We will learn the importance of grasping the characteristics of materials based on their electronic properties.
3. Objectives
This course aims to provide students with the following abilities.
In this course, students are expected to acquire the following abilities.
To understand the concept of bands created by the periodicity of crystals, electrical conduction in semiconductors and metals, and electron motion in magnetic fields.
To learn the basics of electronic and optical devices based on semiconductors and to understand how they are useful in our society.
Google Classroomのクラスコード： bzi3c3p
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
今日の情報化(IT)社会を支える半導体エレクトロニクス、光エレクトロニクスデバイスの動作原理の基礎を学ぶ。
２．概要
前半では、まず、半導体における電子のエネルギー帯構造や電気伝導などを中心に、電子デバイスの動作の基礎となる固体物質の基本物性を学ぶ。次いで、電子デバイスの基本要素であるダイオード、トランジスタの動作原理と基本動作特性について学ぶ。さらに、最先端電子デバイスの技術動向と将来展望を概観する。
後半では、光エレクトロニクスデバイスの動作原理を理解する上での基礎知識を学んだ後、フォトダイオード、光変調器、発光素子等について学ぶ。さらに、多重量子井戸半導体レーザや高機能半導体レーザ等の最先端光エレクトロニクスデバイスについて概観する。
３．達成目標等
固体物質内での電子の電気的・光学的性質と半導体エレクトロニクス、光エレクトロニクスデバイスの動作原理の基礎を習得すると共に、最先端デバイスの動向についても理解を深める。
1. Objective
This course serves as an introductory course to learn about the fundamental basis of the physics and operation principles for semiconductor electronic and photonic (optoelectronic) devices which are the keys to construct the present information and communication technology society. It also gives students big interests and motivations to further study this important field more deeply in forthcoming related courses.
2. Summary
First, basic knowledge and the fundamental theory of semiconductor electronics, focused mainly on crystal bonds, energy bands, carrier transport, and conductivity, are given to understand the operation principles and characteristics of primitive electronic devices such as p-n junctions, bipolar junction transistors, as well as field effect transistors.
Second, the fundamental idea and theory of semiconductor photonics, focused mainly on optical response of semiconductors and quantum electronics, are given to understand the operation principle and characteristics of primitive electronic devices such as photodiodes, optical modulators, light emitting diodes, as well as lasers.
Throughout this course, the lecturers also present the trends in state-of-the-art electronic and photonic device technologies time to time.
3. Goal
The goal of this course is to understand the basic knowledge about the electrical and optical properties of electrons in solids, the operation principles of semiconductor electronic and optoelectronic devices, and the trends in cutting-edge semiconductor device technologies.
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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
エレクトロニクスを支える電子デバイスの製作には、デバイスを構成する材料とその取扱いに関する知識が不可欠である。この授業では材料・プロセスに関する基礎を学ぶ。
２．概要
電子デバイスを構成する材料（金属、絶縁体、半導体）について、その物性をデバイス設計を考慮した材料設計の立場から学ぶ。さらに、デバイス構成に必要な金属材料、絶縁材料と半導体材料の関係並びにデバイス製作に必要なプロセスおよび評価技術、そしてそれらを支配する物理化学現象を学ぶ。
３．達成目標等
この授業では、主に以下のような能力を修得することを目標とする。
・ エレクトロニクスに必要とされる材料物性を理解する。
・ 材料の創成並びに電子デバイス製作に用いられる物理化学現象とそれを評価する方法を理解する。
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Google Classroomにアップロードします。
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1. Purpose
To fabricate the electronic devices which support modern electronics, knowledge about materials of which the device is composed and handling method are indispensable. Basis on electronic materials and processing are learned in this lecture.
2. Outline
From a view point of material design which is utilized for device design, the following things are learned in this lecture:
(1) Physical properties concerning the materials of which the device is composed (metal, insulator and semiconductor).
(2) Relation between materials of metal, insulator and semiconductor for device design.
(3) Process and evaluation technique for device fabrication.
(4) Physicochemical phenomena which give influence on device performance.
3. Achievement targets
This lecture aims mainly to acquire ability to understand the following things:
(1) Material properties required for electronics.
(2) Physicochemical phenomena and their evaluation technique used for creation of new materials and electronic device fabrication.
Lectures are given online via Google Classroom. Please access to Classroom and input the code. Lecture notes are uploaded to Google Classroom.
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１．目的
高分子を考えるうえでの基本的な知識、すなわち高分子構造および高分子物性、高分子合成に関する基礎を理解する。バイオ高分子や繊維、ゴム、プラスチック等を例に挙げ、高分子の化学構造と物性・機能の関わりを分子レベルで考察し、構造と機能の関係を考える力を身につけることを目的とする。
２．概要
高分子の考え方、高分子構造、高分子物性、高分子合成の基礎的な事項を概説する。バイオ高分子や高分子材料の構造と機能との相関を論じる。
３．達成目標等
・繊維、プラスチック、ゴムなどの構造を分子論的にイメージすることができる。
・分子量分布、ガラス転移点など、高分子に特徴的な性質を正確に理解し、説明することができる。
・ラジカル重合、イオン重合など、基本的な高分子合成反応を理解し、説明することができる。
・バイオ高分子や高分子材料の構造と役割を理解し、説明することができる。
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The purpose of this course is to learn the fundamentals of polymer chemistry such as polymer concepts, polymer structure, polymer properties and polymer synthesis. The course also aims to deepen understanding of the relationship between chemical structures of various macromolecules (polymer molecules) and their physical properties in a molecular level.
応用化学及びその関連分野の中で、多様な用途に資する物性を発現させるための、分子および原子の集合体としての結晶構造および高次構造の制御を具体的内容とする。博士課程学生の問題発見および本質認識のための能力の涵養に主眼をおく。
The functionality of solid materials is deeply discussed from the viewpoint of “structure-property relationship” based on crystal chemistry and higher-order structures. Emphasis is focused on cultivating problem-finding abilities as a doctoral course student.
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.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
今日の情報化(IT)社会を支える半導体エレクトロニクス、光エレクトロニクスを支える電子物性とそれらデバイスの動作原理の基礎を学ぶ。前半では、まず、電子デバイスの動作の基礎となる固体物質の基本物性を学ぶ。次いで、電子デバイスの基本要素であるダイオード、トランジスタの動作原理と基本動作特性について学ぶ。また、光エレクトロニクスデバイスの動作原理を理解する上で基礎となる光電子物性、フォトダイオード、発光素子等について学ぶ。
授業資料およびレポート課題の配布とレポート提出のため、必ずGoogle Classroom に登録すること。
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This course is designed to teach the fundamentals of electronic properties and the operating principles of the semiconductor electronics and optoelectronics that support today's information technology (IT) society. In the first part of the course, students will first learn the basic physical properties of solid-state materials, which form the basis of the operation of electron devices. Next, students learn about the operating principles and basic operating characteristics of diodes and transistors as the basic elements of electron devices. They will also learn the optoelectronic properties of solid-state materials to understand the operating principles of optoelectronic devices such as photodiodes and light-emitting devices.
Students must register at the Google Classroom for receiving / submitting materials and assignments.