材料設計工学

Materials Design

ー

材料・放射光工学専攻科目

工学研究科

1年

HETMH5MCA1

2単位

講義 (Lecture)

2024年度後期

永瀬 丈嗣

工学研究科

日本語

目標4／目標9／目標12

随時・C329室

E-mail : t-nagase@eng.u-hyogo.ac.jp
TEL : 079-267-4903

ー

1◎

ー

ー

【講義目的】
現在の材料科学において、電子顕微鏡法が組織・構造解析に果たす役割は極めて大きい。金属・半導体・セラミックスなどの無機材料を、電子顕微鏡を用いて組織・構造解析をするのに必要な、最低限の知識を学ぶことを目的とする。さらに、マテリアルデジタルトランスフォーメーション（マテリアルDX）の一分野である、材料データベースと電子顕微鏡法を融合させた組織・構造解析法について、その初歩的内容を学ぶ。
【到達目標】
電子顕微鏡法を用いた無機材料の組織・構造解析に必要な結像原理に加え、材料データベースと電子顕微鏡法を融合させた組織・構造解析法について、その初歩的内容を習得する。

サブタイトル：電子顕微鏡法とマテリアルデジタルトランスフォーメーションを駆使した「材料設計・Materials Design」
キーワード：電子顕微鏡法、マテリアルデジタルトランスフォーメーション

【講義内容】
現在の材料科学において、電子顕微鏡法が組織・構造解析に果たす役割は極めて大きい。金属・半導体・セラミックスなどの無機材料を、電子顕微鏡を用いて組織・構造解析をするのに必要な、最低限の知識を学ぶことを目的とする。さらに、マテリアルデジタルトランスフォーメーション（マテリアルDX）の一分野である、材料データベースと電子顕微鏡法を融合させた組織・構造解析法の基礎を学ぶ。電子顕微鏡法を中心とする組織・構造解析と材料データベースを駆使した材料設計（マテリアルデザイン）の初歩的内容を学ぶ。
【授業計画】
1. 結晶学①：　結晶構造と空間格子
2. 結晶学②：　ステレオ投影と逆格子
3. 結晶学③：　結晶構造因子
4. 電子顕微鏡①：　電子顕微鏡の種類と装置
5. 電子顕微鏡②：　TEM・電子線による回折
6. 電子顕微鏡③：　TEM・電子回折図形の指数付け
7. 電子顕微鏡④：　TEM・完全結晶の電子顕微鏡観察
8. 電子顕微鏡⑤：　TEM・面欠陥・析出物の電子顕微鏡観察
9. 電子顕微鏡⑥：　TEM・転位の電子顕微鏡観察-1
10. 電子顕微鏡⑦：  TEM・転位の電子顕微鏡観察-2
11. 電子顕微鏡⑧：　高分解能TEM(HRTEM),走査透過電子顕微鏡法(STEM)
12. 電子顕微鏡⑨：　分析電子顕微鏡法(STEM-HAADF, EDS, EELS)
13. データベース①：　状態図、結晶構造データベース
14. データベース②：　第一原理計算データベース
15. 組織構造解析事例：　電子顕微鏡法とデータベースを組み合わせた事例

※ 第1回目の講義に、講義全体の流れと授業の進め方について説明をします。
※ 授業の理解度を参考にしながら、適宜内容を変更して授業を進める可能性があります。

1.　坂公恭 著, 結晶電子顕微鏡学−材料研究者のための−, 内田老鶴圃, ISBN 978-4-7536-5605-9

特になし。

【予習】授業中の説明あるいはユニバーサルパスポートを通じて、事前に読み込む必要がある教科書の範囲を指定します。指定された範囲の教科書を事前に読み込んでください（20ｈ）。
【復習】講義内容の理解を深め定着させるために教科書を読み直してください（20ｈ）。不定期にレポート課題を出します。授業以外の学習時間を使ってレポート課題に取り組んでください（20ｈ）。

採用しません。

レポート（80%）および講義への参加状況（20％）により評価する。詳細については、授業中に説明する。

レポート課題について、不明な部分があれば基本的にユニバーサルパスポート通じて個別に質問を受け付けます。受け付けた質問事項については、ユニバーサルパスポートを通じて、個別に回答いたします。電⼦メールあるいは教員居室に直接質問にきていただくことも可能です。定期テストやミニ演習について、不明な部分があれば基本的にユニバーサルパスポート通じて個別に質問を受け付けます。受け付けた質問事項については、ユニバーサルパスポートを通じて、個別に回答いたします。電子メールあるいは教員居室に直接質問にきていただくことも可能です。

※教科書の利用　：講義は指定された教科書を中心に行います。教科書を必ず持参して受講してください。
※パソコンの利用：特に無し。
※生成系AIの利用：この授業においては、生成AIの利用について制限を設けない。

該当しない。