物質に優れた性質が見いだされ、我々が利用する時、その物質は材料と呼ばれます。機能材料工学科は、材料の特徴ある性質を実験と理論から知り、利用しようとする分野を系統的に学習することのできる学科です。
総合的な観点から材料を理解し、先端的応用研究まで対処できる人材を育成するため、材料設計、材料創製、材料評価、金属材料、電子材料、機能材料の六つの分野で教育を行っています。
材料を制する者が科学技術を制するという気概で教育・研究を行っています。
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機能材料工学科について
何を学ぶ？どう学ぶ？
物質を構成する原子やイオン、分子というミクロの構造、さらに粒子の集合体としてマクロの性質から、物質について本質的な理解ができるように講義が行われます。
第4学年の卒業研究では、圧力-電気変換材料、光-電気変換材料、無機薄膜や有機単分子膜の機能の追求、軽量で高強度や機能を有する複合材料の研究、耐熱温度3000℃の炭素材料の研究、高温焼成や超高圧衝撃処理による新化合物の探索、航空機材料として名高いジュラルミンの経年変化、核融合炉材料や金属結晶の研究などについて、学生は自由にテーマを選び、教官とマンツーマンで研究を進めます。
材料の基礎的な性質の理解と解明、さらに先端的な材料の知識や応用研究を通して”材料を見る確かな目”が養われます。
主な科目とその概要
- 機能材料工学概論
- 専門分野の導入科目として、実用材料の機能と特性について学びます。身の回りのいろいろな機器がどのような材料で構成されているかを体験的に学びます。
- 基礎電磁気学
- 電気の本質を理解するために、主に静電界について基本法則を学びます。
- 基礎電気回路
- 材料の電気的性質を評価するために、直流回路や交流回路の具体例を挙げて電気回路の基礎を学びます。
- 固体電子物性
- 電子物性に関する導電現象、誘電的性質、磁気的性質などの基礎知識について学びます。
- 材料熱力学
- 熱と仕事のエネルギーに関する基本法則から、物質合成に必要な化学反応や相変化まで系統的に学びます。
- 材料物理学
- 固体の結晶構造やミクロな原子間の結合状態の特徴を学び、マクロな電気的・磁気的特性を学習します。また、結晶内の電子の振る舞いと絶縁体・半導体・金属の関係を学びます。
- 電気化学
- 低エネルギー社会や循環型社会を実現するためのバッテリーや触媒反応の開発が進んでいます。デバイス化に必要な電気化学の基礎を学びます。
- 材料力学
- 種々の用途に使われる材料の変位や変形について学びます。
- 材料評価学
- 各種材料の特性の評価法および原理について学びます。
- 結晶工学
- 原子配列の対称性や固体の結晶構造を理解し、結晶による回折現象の基礎を学びます。
- 種々の材料学
- エネルギー変換材料、光機能材料、電子材料、エコマテリアルについて、基礎から応用まで幅広く学びます。人類が直面しているエネルギーや環境問題に対応するために、太陽電池、ナノテクノロジー、環境対応材料などに関する最先端の材料科学について学びます。