物質科学のフロンティア１

科目名	物質科学のフロンティア１
教員名	山田　修義
単位数	2	学年	1～4	開講区分	文理学部
科目群	総合教育科目
学期	前期	履修区分	選択

授業テーマ	現代社会を支える情報技術に使われる先端材料についての科学
授業のねらい・到達目標	授業のねらい：　現代の文明は、コンピュータをはじめとする情報技術（IT:Information Technology）に依存しています。そのような、情報技術を支える物質と関連する考え方について、学習します。到達目標：現代社会を支える情報技術に使われる先端材料についての幅広い知識の獲得。
授業の方法	プロジェクターを利用して、授業を進める。重要事項のプリントは、適宜配布する。
履修条件	ありません。高等学校で、あまり物理・化学を履修しなかった学生にも、わかる授業を目指します。
事前学修・事後学修，授業計画コメント	事前学習：授業で取り扱うテーマについて、高校までの復習をすること。授業計画についてのコメント：　まずはじめに、材料の基本は、原子の理解にあります。　その次に、原子の集合体である固体の結晶について学びます。　固体結晶は、金属、絶縁体、半導体と分類されますが、そのなかで、半導体が、情報技術の基本にありますので、半導体について学びます。　固体結晶の理解を基礎に、現代社会で使われているいろいろな製品（テレビ、携帯電話、コンピュータ）に関連する材料（半導体、絶縁体、金属、超伝導体）について、学びます

授業計画
1	授業の概要、原子の成り立ちと周期表
2	地球上の物質は、いつどのように作られたのか：ビッグバン宇宙論と地球
3	原子の構造：ボーアの原子模型と水素原子スペクトル
4	電子の粒子性と波動性：ド・ブロイ、シュレーディンガー
5	固体の成り立ち：金属、絶縁体、半導体
6	青色発光ダイオード
7	表示機構：液晶、プラズマ、有機EL
8	コンピュータへの道：計算は物理現象である（フォン・ノイマン）： bipolar-transisterからCMOS-transister ：いかにして、コンピュータの小型化が図られたか
9	躍進する不揮発メモリ：フラッシュメモリ
10	太陽電池と燃料電池、役に立つ絶縁体：光触媒作用と超親水性
11	磁気ディスク：GMR効果からTMR効果へ、水平磁気記録から垂直磁気記録へ
12	超伝導材料の発展：超伝導の発見から、その応用（MRIから超伝導電力伝送）
13	量子コンピュータ
14	コンピュータの出来ることと出来ないこと
15	理解の評価と補足

その他
教科書	教科書は、なし。適宜、プリントを配布する。
参考書	田崎晴明『やっかいな放射能と向き合って暮らしていくための基礎知識』朝日出版 2012年第1版放射能に関する知識は、現在我々に必要な知識になっています。放射能について、中学校の知識で理解できるように丁寧に解説しています。物質科学の基礎知識も含んでいるので、授業に役に立ちます。授業の後、社会にでても、役に立つ本です。
成績評価の方法及び基準	レポート(70%)、授業参画度(30%) 授業中に出題する２回程度のレポートと最終レポートの計3回のレポートと、出席状況を加味して成績を評価する。最終レポートを提出しないものは、単位を取る意志がないものと見なします。
オフィスアワー	本授業終了後、本館２Fの講師室にて、20分間