| 開講学期／Course Start | 2020年度／Academic Year 前期／First |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 月/Mon 1,月/Mon 2 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | 機械航空創造系学科 |
| 対象学年／Year | 3年,4年 |
| 授業科目区分／Category | 教育課程 主専門教育科目 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 選択 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 表界面科学／Surface and Interface Sciences |
| 単位数／Number of Credits | 2.0 |
| 担当教員名／Lecturer | 澤口直哉 |
| 時間割コード／Registration Code | C2734 |
| 連絡先／Contact | 澤口直哉(Y607 / 0143-46-5673 / nasawa(at mark)mmm.muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours | 澤口直哉(月曜日 14:40-17:45 / 木曜日 13:00-14:25) |
| 実務経験／Work experience |
| 更新日／Date of renewal | 2020/04/17 |
|---|---|
| 授業のねらい ／Learning Objectives |
物質の表面や界面は物質内部とは異なる原子配列をもつと考えられる。われわれが”材料の物性”と見なしている物性は、多くの場合表面や界面の影響を受けている。そのため、物質の表面や界面を理解することは重要である。本講は物質の構造に関する基礎項目の理解を基に、材料科学における表面・界面の重要性を理解すること、必要に応じて得た知識を応用できるようになることをねらいとする。 |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
(1) 表面・界面の定義を説明できる。 (2) 表面・界面の特徴をバルクとの比較で説明できる。 (3) 固体表面の特徴的な構造を、専門用語を用いて説明できる。 (4) 表面張力について熱力学的に説明することができる。 (5) 摩擦の原理を説明できる。 (6) 表面・界面に関わる代表的な機器分析手法について説明できる。 |
| 授業計画 ／Course Schedule |
総授業時間数（実時間）： 22.5 時間 1週目 ガイダンス、表面・界面の定義と研究の歴史 2週目 基礎知識 1 － 化学結合 3週目 基礎知識 2 － 結晶構造 4週目 表面の構造 1 5週目 表面の構造 2 6週目 表面・界面の物性 1 ― 表面張力 7週目 表面・界面の物性 2 ― 表面張力 8週目 中間試験 9週目 表面・界面の物性 3 ― ぬれ、吸着、接着 （中間試験講評） 10週目 トライボロジー 1 11週目 トライボロジー 2 12週目 表面の分析 1 ― 構造分析 13週目 表面の分析 2 ― 組成解析 14週目 表面の分析 3 ― 特性解析 15週目 表面・界面の応用 (16週目 定期試験) 適宜、時間内に小レポートを課す。授業中に予習・復習すべき内容を提示するので、自主的かつ積極的な取り組みを求める。さらに、関連する書籍を利用した自習を強く勧める。 COVID-19への対応の影響を受け、計画を変更することがあり得ます。 そのような場合は事前に通知します。 |
| 教科書 ／Required Text |
アトキンス物理化学（上） Peter Atkins, Julio de Paula著 ; 千原秀昭, 中村亘男訳 東京化学同人 2009(ISBN:9784807906956) |
| 参考書等 ／Required Materials |
アトキンス物理化学(下) Peter Atkins, Julio de Paula著 ; 千原秀昭, 中村亘男訳 東京化学同人 2009(ISBN:9784807906963)
金属界面の基礎と計測 魚崎浩平, 近藤敏啓著 ; 日本化学会編 共立出版 2016(ISBN:9784320044210) 表面・界面 日本化学会編 丸善 2007(ISBN:4621073230) ウエスト固体化学 A.R.ウエスト; 基礎と応用 講談社サイエンティフィック 2016(ISBN:9784061543904) |
| 教科書・参考書に関する備考 |
・特に『アトキンス物理化学』の11,18,20,22,25章が関連する。 ・ハンドアウトを配付する。 ・他の参考書、参考文献は講義中に随時紹介する。 |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
目標 (1)～(6)それぞれの到達度は、中間試験、定期試験、小レポートの関連出題項目の成績で評価する。総合評価はこれらの成績を中間試験(40%)、定期試験(45%)、小レポート(15%)の重みで計100点に換算し、60点以上を合格とする。なお、 中間試験、定期試験はいずれも記述問題、計算問題、選択肢問題などを組み合わせて用意する。小レポートは、ほぼ毎回課し、当日の講義で取り上げた内容、あるいは予習・復習を課した内容について、計算や記述などによる解答を求める形式で実施する。 COVID-19への対応の影響を受け、計画を変更することがあり得ます。 そのような場合は事前に通知します。 |
| 履修上の注意 ／Notices |
中間試験、定期試験のいずれも再試験は行わない。不合格者は再履修すること。なお、当科目の通常開講は2020年度が最後である。授業日程の変更や緊急時の連絡は事前に授業中に行うか、掲示板や専用ウェブサイトで通知する。 |
| 教員メッセージ ／Message from Lecturer |
講義で取り上げる項目について、根本となる概念から理解し応用できるレベルに達することを期待する。 講義開始前に、下記について復習しておくことが望ましい。 ・ 化学結合の基礎事項 ・ 結晶の基礎事項 ・ 原子の構造と物質の電子論 講義の進行に合わせて予習すべきあるいは復習すべき内容を逐次提示するので、意欲的に取り組むこと。また、授業では割愛した内容の一部を、moodleを通して自習用の補足資料として提供するので活用されたい。 |
| 学習・教育目標との対応 ／Learning and Educational Policy |
材料工学コースの学習目標の(D)に対応 |
| 関連科目 ／Related course |
熱力学Ⅰと結晶構造学、材料物理化学A、固体化学を履修済と想定して講義を進める。 固体物性基礎論、セラミックス材料学に関連している。 |
| 備考 ／Notes |
本科目は2020年度が開講最終年度である。2021年度以降は、履修希望者が居る場合のみ、再履修特設クラスとして開講する場合がある。 |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考 ／Notes |
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| 該当するデータはありません | ||||
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Active learning 1-1 ／主体的学修（反転授業，小テスト，振り返り 等） |
ほぼ毎回小レポートを課す。 講義で触れられなかった内容などを補足資料で提供する。 |
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Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
50%超 |
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Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
特になし |
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Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
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Active learning 3-1 ／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等） |
既習得の基礎知識が本講義の理解に必要となる。また、本講義の内容の理解を通じて、基礎知識の理解度が深まることを期待する。 |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%～50% |