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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。
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.
π電子系として知られる分子性物質は，d電子系，f電子系である無機化合物と並んで固体電子物性の標準的な研究対象として認識されている．その基礎として，しばしば100 個を超える原子が単位胞に存在する結晶構造の複雑さとは裏腹に，出発点となる電子構造が簡単な強束縛近似で表され単純である．一方で，強相関電子系としての強い電子間相互作用や電子－格子相互作用の効果が合わさることで多様な電子物性や磁気的性質が出現する．本授業では，分子が構成要素となった固体である分子性物質，とくに電気伝導性を示す分子性導体を既習の固体電子論のモデル物質として取り上げ，その電子物性と関連する磁性現象について学び，理解を深める．さらにいくつかの研究トピックスを紹介し，その物理的な意味と重要性を学ぶ．
なお2023年度開講の磁気物理学特論－分子性物質の電子的・磁気的物性－と重複する内容を含むため，2023年度磁気物理学特論受講者は履修においては留意すること．
This course covers the electronic and magnetic properties with strongly correlated nature in the molecular materials. A series of molecular conductors is regarded as one of the strongly correlated electrons system. This course provides an overview of the electronic and magnetic properties observed in molecular materials as a model system in the text book of the solid state physics. Based on the general consideration studied in the first half of the course, several research topics on the intriguing electronic and magnetic phenomena which are actively studied at present are explained for understanding the physical meaning and importance in the condensed matter physics.
Note that this course in 2024 includes overlaps with Advanced Magnetic Physics -Electronic and Magnetic Properties of Molecular Materials-, which will be offered in 2023, so students taking Advanced Magnetic Physics in 2023 should be aware of this.
１．目的
セラミックス材料の基礎と特にエレクトロデバイスへの応用について学ぶ。
２．概要
セラミックス材料の結晶構造、構造欠陥、拡散、相平衡などの基礎的事項について学ぶ。さらに、セラミックス材料の機能性と応用について、誘電性、イオン伝導性などのエレクトロデバイスに重要な基礎的事項とこれらの現象の応用について学ぶ。
３．達成目標
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。
・本学科の学習・教育目標のＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄに関する能力を含めて修得する（*1備考欄参照）。
・セラミックス材料の結晶構造、構造欠陥、相平衡等の基礎的事項を理解し、説明することができる。
・誘電体、イオン伝導体の基礎を理解し、説明することができる。
・セラミックス材料の基礎と応用について理解し、説明することができる。
This course covers the fundamentals and applications of ceramics. The basic concepts of the inorganic materials such as crystal structure, defects, diffusion, phase equilibrium will be provided. In addition, functions such as dielectric and electronic properties will be explained.
固体の性質は主に電子構造により支配されている。
本講義では、結晶構造を形成する原子間結合や、電気伝導性に代表される電気的性質に関して、電子構造に基づいて理解することを目指す。
Properties of solid are mainly dominated by an electronic structure of material. In this class, we will learn how to understand the atomic bonds, which form a crystal structure, and electric properties such as electrical conductivity of materials based on the electronic structure.
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
現代社会で用いられている固体材料における様々な機能の発現メカニズムについて学び，その機能を発現，安定化，向上させる材料組成・組織制御技術に関する知識を得る．
２．概要
原子結合や組成，微細組織の制御に基づく材料機能の発現メカニズムを学び，構造材料，電子材料，光学材料，磁性材料，エネルギー変換材料，等の機能支配因子について論ずる．また，材料機能に深く関連する結晶構造，材料組成，微細組織等の観察・測定方法について学ぶ．
３．達成目標等
材料の各種機能の発現メカニズム，および，社会で使用されている各種機能材料に関する基礎知識を習得する．
Google Classroom のコード： snstfz4
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. Object
This lecture offers an opportunity to understand the origins of various physical and chemical functions of materials, which are necessary for the development of devices and equipment. The lecture will also focus on how to control and optimize the material functions for practical applications.
2. Summary
This lecture will discuss the relationship between atomic bonding/alignment in materials and various properties such as mechanical, thermal, electronic, optical, ionic, magnetic, and electrochemical properties. The operating principles of characterization techniques of morphology, structure, crystal structure, elemental composition, which are closely related to material functions, will be also lectured.
3. Goal
Students will understand the basic concepts of material functions and how to control them for practical applications.
Google Classroom Code： snstfz4
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
現代社会で用いられている固体材料における様々な機能の発現メカニズムについて学び，その機能を発現，安定化，向上させる材料組成・組織制御技術に関する知識を得る．
２．概要
原子結合や組成，微細組織の制御に基づく材料機能の発現メカニズムを学び，構造材料，電子材料，光学材料，磁性材料，エネルギー変換材料，等の機能支配因子について論ずる．また，材料機能に深く関連する結晶構造，材料組成，微細組織等の観察・測定方法について学ぶ．
３．達成目標等
材料の各種機能の発現メカニズム，および，社会で使用されている各種機能材料に関する基礎知識を習得する．
４．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「d7o7nce」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)
1. Object
This lecture offers an opportunity to understand the origins of various physical and chemical functions of materials, which are necessary for the development of devices and equipment. The lecture will also focus on how to control and optimize the material functions for practical applications.
2. Summary
This lecture will discuss the relationship between atomic bonding/alignment in materials and various properties such as mechanical, thermal, electronic, optical, ionic, magnetic, and electrochemical properties. The operating principles of characterization techniques of morphology, structure, crystal structure, elemental composition, which are closely related to material functions, will be also lectured.
3. Goal
Students will understand the basic concepts of material functions and how to control them for practical applications.
4. Other
This lecture may be held with Google Classroom (class code : d7o7nce).
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
現代社会で用いられている構造材料，各種機能性材料を設計するために必要とされる，様々な機能の発現メカニズムとその機能を発現させる材料製造技術あるいは機能を安定化させる制御技術について学ぶ．
２．概要
原子結合や微細組織の制御に基づく材料機能の発現メカニズムを学び，構造材料の強度物性の発現メカニズムと微細組織制御に主眼をおいた材料強度向上技術，あるいは電子材料・光学材料，エネルギー変換材料等の機能支配因子や機能発現に必須の加工・製造方法，最後に結晶構造や材料組成，微細組織等の観察・測定方法について学ぶ．
３．達成目標等
各種材料に所望の機能や性能を付与するための基本知識を習得するとともに，社会で使用されている各種材料に対する基礎知識を習得する．
４．その他
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「oembw2z」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)
1. Object
This lecture offers an opportunity to understand the origins of various physical and chemical functions of materials, which are necessary for the development of devices and equipment. The lecture will also focus on how to control and optimize the material functions for practical applications.
2. Summary
This lecture will discuss the relationship between atomic bonding/alignment in materials and various properties such as mechanical, thermal, electronic, optical, ionic, magnetic, and electrochemical properties. The operating principles of characterization techniques of morphology, structure, crystal structure, elemental composition, which are closely related to material functions, will be also lectured.
3. Goal
Students will understand the basic concepts of material functions and how to control them for practical applications.
4. Other
This lecture may be held with Google Classroom (class code: oembw2z).
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
無機物質を中心とした固体に関し、化学結合論、結晶構造、電子構造等の知識に基づいて、電気的、磁気的、光学的性質など、物性との相関を理解する。
２．概要
機能性無機固体に関し、形態に応じた様々な合成法を学ぶとともに、結晶構造と諸物性を基礎的かつ体系的に把握する。
３．達成目標等
・無機固体の機能発現の機構が説明できること。
・新しい機能材料の設計の指針が提案できること。
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, students will understand the origin of functionality of inorganic solid materials based on the knowledge of chemical bonding, crystal structure, and electronic structure of the materials.
Students will learn about various preparative methods for solid materials and the systematic interpretation of physical properties in the view point of structural aspect.
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
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 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.