Laboratory Course in Material Science I

Laboratory Course in Material Science I

Major Courses／Teacher training courses

–

School of Science

3Year

HSSBM3MCA4

2.00Credits

実験 (Experiment)

Spring semester 2026

(Spring semester)

阿部　正明,石川 潔,山口 明,小泉 昭久,中林　耕二,下條 竜夫,中井　祐介,小簑　剛

理学部

Japanese

4

実験中・各実験実習室

阿部正明（mabe@sci.u-hyogo.ac.jp）

1◎／5◎／6◎

ー

1-1◎／1-2〇

Ability to keep polishing

【実習目的】物質科学における専門的な実験手法を学び、物質科学についての理解を深めるための実験的アプローチを自ら提案し適用できる。
【到達目標】卒業研究を行う上で必要な各種の実験方法、実験データの整理と実験結果の導き方および考察の方法、レポートの作成方法を習得する。

キーワード：超伝導、原子、分光、X線回折、ガンマ線、量子化学計算、機械工作

以下の７つの実験テーマのうち、指定された３つ又は４つを、各テーマごとに３週（（１）のみ６週）にわたり実習し、それぞれについてのレポートを後日提出する。物質科学実験 IIと合わせて、全てのテーマの履修を完了させる。
（１）固体における輸送現象：金属、半導体、超伝導体の電気抵抗の温度依存性を７７Ｋ以上室温まで測定する。酸化物超伝導体を作成、パソコンで電気抵抗測定用の簡単なプログラミングを行う。
（２） 可視分光実験：光の粒子性(LED，光電効果)，光のコヒーレンス(マイケルソン干渉計)，直線偏光の性質(マッハ・ツェンダー干渉計)，原子のスペクトル(原子発光，半導体光吸収)を通じて光に関する実験を行う．
（３） 分子分光実験：芳香族分子の電子スペクトル(吸収・発光)を観測する。データから、これら分子の分子構造および光励起状態についての解析を行う。
（４） 単結晶のX線構造解析：単結晶試料の選択および観察を行い、X線自動回折計でX線回折強度を計測する。回折強度データより結晶の対称性、空間群を判定する。パソコンを用いて単結晶構造解析実習を行う。
（５） 放射線(ガンマ線)の計測：光子(粒子)としてのガンマ線の計測を行う。第１週：放射線計測の原理・ランダム現象（統計誤差）、　第２週：エネルギ-スペクトル測定による核種判定、第３週：物質の吸収係数　についての実験を行う。
（６） コンピュータケミストリー入門：分子軌道法に基づく量子化学計算により、構造最適化、配座解析等をパソコンを用いて行う。
（７） 機械工作実習：物質科学実験で必要となる、ボール盤、旋盤、フライス盤などの金属工作機械の正しい、安全な操作法について対面実習を行う。

In-person

・対面授業のみ
・遠隔授業単位上限の適用を受けない

Limited permission for use

生成ＡＩの利用にあたっては『本学の教育における生成ＡＩの取扱いについて（学生向け）』の記載内容について留意すること。この授業においては、以下の範囲において、生成ＡＩの利用を許可し、これ以外の範囲での利用は禁止する。生成ＡＩの利用については担当教員の指示に従うこと。教員が認める範囲を超えて生成ＡＩを利用したことが判明した場合は、単位を認定しない、又は認定を取り消すことがある。生成ＡＩの出力した内容について、事実関係の確認や出典・参考文献を確認・追記することが重要である。
＜利用可の範囲（例示）＞
講義資料（テキスト・映像等）の内容理解を助けるための補助的な活用（課題・レポート・発表スライドの文案作成に利用することは禁止）。

「物質科学実験」を最初の授業にて配布。

参考文献については、実験テーマごとに適宜テキスト中に記載する。

【予習】「物質科学実験」テキストの該当部分の事前読み込み、またテーマに応じてオンデマンド教材の事前視聴あるいはプレゼンテーションの準備（10 h）
【復習】レポート作成（4 回、20 h ） 

テーマに応じて、
1．化合物を合成し、その試料について測定機器を用いて物理的な計測を行う。
2．コンピュータを使った計算や実験データの解析を行う。
3．実験結果をまとめ、結果の妥当性などについてグループメンバー同士あるいは教員、TAと議論したり、スライドを使った実験結果のプレゼンテーションを行う。
4．工作機械を用いて各自が金属加工作品の製作を行う。

【成績評価の基準】物質科学における専門的な実験手法の原理を理解し、物質科学研究分野に対して基礎的な実験的アプローチが適用できる者については、講義目的・到達目標に記載す る能力(知識・技能、思考力、判断力、表現力等)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】レポートは、評価基準に基づいて評価する（提出期限は、実験テーマごとに実験終了後1週間）。期限に間に合わない場合は遅延日数に応じて減点する。テーマによっては、テキスト等に記された課題やプレゼンテーションの評価点を考慮する。安全確保と規律の遵守、および適切な実験操作といった実験遂行能力もあわせて、総合的に評価する。

テーマに応じて、
1．実験実習操作について、その場で適切かどうか評価問題点を直接指摘、講評し、製作された作品について教員からコメントをする。
2．実験実習操作の各段階で、教員、TAと経過や結果について確認し議論する。
3．実験結果のプレゼンテーションに対し、教員から講評する。
4．レポートを返却し、実験結果のまとめ方、レポート作成方法を改めて説明し、提出されたレポート内容について具体的に講評する。

全実験テーマを実施することが前提で、提出したレポートを採点して成績を評価する。
病気やケガなどで欠席せざるをえないときは、当日正午までに実験担当教員に必ず連絡し指示に従うこと。連絡がやむなく正午以降となる場合は、連絡先を学務課とし、連絡が遅れた理由も述べること。
工作実習では必要に応じて保護メガネを使用する。共用の保護メガネが用意されているが、実習に適したものであれば自前の保護メガネを使用しても構わない。
実験装置や器具の操作は、その目的や操作法を理解した上で行うこと。測定・観測に失敗した場合には、常にその原因を明らかにすること。
先修条件あり。

該当しない

担当教員：阿部正明、水戸毅、石川 潔、中林耕二、下條竜夫、小泉昭久、小簑 剛、中井祐介、山口 明、および工作センター職員