機能性表面工学講究

Functional surface technology

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工学研究科

1年

HETDH7MCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2024年度前期

(Spring semester)

神田 一浩

高度産業科学技術研究所

日本語

目標4／目標9／目標13

随時・播磨理学キャンパス研究二期棟(N203)

kanda@lasti.u-hyogo.ac.jp

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1◎

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【講義目的】ナノテクノロジーが極限まで進化した現在、材料に対する要求はますます過酷になり高性能を要求されるようになった。材料には表面を利用する分野が多く、その特性は表面や表面近傍の特性に著しく依存するため、材料の強度に影響を与えるバルクの材料はそのままで、表面や表面近傍のみを改質した「機能性表面」が強く求められている。機能性表面の開発を行うに当たっては、表面の構造・物性を評価する分析手法の原理・特質を把握した上で機能性表面の発現メカニズムを理解する必要がある。本講義では、表面の化学状態とその評価法の基礎を理解させることを目的とし、最先端の機能性表面開発における課題および表面科学の将来の趨勢について論究する。
【講義目標】１）ERDA/RBS, XAS, XPS, XRRなど表面分析に必要な各種分析法の原理とその解析法について修得し、他者に説明できること。２）得たデータを統合して材料および表面の局所構造や化学状態を矛盾なく構成できること。３）機能性表面開発の現状を理解し、課題解決に向けて提案できること。 

サブタイトル：先端材料研究者のための材料分析力・反応解析力を身に着ける動的材料科学論
キーワード：表面、化学状態分析、局所構造分析、反応ダイナミクス

【講義内容】
材料における”表面”の意味とその役割を概説し、表面改質プロセスを科学的に解明する。さらに実際の機能性表面創製に関して、その目的、手法、応用展開を詳説し、新規機能性表面の創製を議論する。

【授業計画】
１．　”表面”の概念
２．　表面物性とバルク物性の関係
３．　表面で生じる特異な物性と反応
４．　材料工学から見た表面の役割（１）
５．　材料工学から見た表面の役割（２）
６．　機能性表面の意義
７．　表面改質手法（１）
８．　表面改質手法（２）
９．　表面改質手法（３）
１０．産業界における表面改質の実例（１）
１１．産業界における表面改質の実例（２）
１２．新しい表面改質法
１３．新規機能性表面の設計（１）
１４．新規機能性表面の設計（２）
１５．未来の機能性表面

生成系AIの利用：
生成系AIの利用については教員の指示に従うこと。生成系AIによる出力結果をそのまま課題レポートとして提出してはいけない。生成系AIによる出力をそのまま提出したことが判明した場合は単位を認定しない、または認定を取り消すことがある。

指定しない。

必要に応じ、講義中に紹介する。

【予習】授業に際して指示する資料・指定文献を事前読み込み（10回、20ｈ）、プレゼンテーションの準備（5回、20ｈ）
【復習】レポート作成（5回、20ｈ）

教員と履修学生によるディスカッションを毎回予定する（15回）。また、テーマごとの5回のプレゼンテーションを予定している。

【成績評価の基準】
機能性表面の意義・開発および物性発現のメカニズムを科学的に説明できる能力を身に着けた者については、講義目的・到達目標に記載する各種分析法の原理とその解析法の修得、局所構造や化学状態の構成力の修得、機能性表面開発の現状の理解の到達度に基づき、S（90点以上）, Ａ（80 点以上）, B（70 点以上）, C（60 点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。

【成績評価の方法】
毎回の講義におけるディカッション２０％、5回のプレゼンテーション４０％、5回のレポート４０％を基準として、受講態度を含めて総合的に評価する。

毎回のディスカッションに関しては、終了直後に教員が講評を行う。
５回を予定している学生のプレゼンテーションに関しては、質疑を含めた終了直後に教員および他の履修学生から評価を行う。
５回を予定しているレポートに関しては、コメントを付けて返却する。

・授業中に指示した資料や文献について十分な事前学習を行うこと。また、講義中に行うディスカッションに積極的に参加すること。課されるプレゼンテーションに関して自分の担当の時に十分に準備することはもとより、他者のプレゼンテーションにも積極的に質問・評価を行うこと。

該当しない。