電子マテリアル工学 (安田　敬)

  科目名: 電子マテリアル工学 (01)　Electronic Materials Science

  担当教員: 安田　敬 (大学院情報工学研究院電子情報工学研究系)　yasuda@cse.kyutech.ac.jp

            対象分野科目 選択科目 2単位

            3年 後期 月曜5限目  1103講義室

授業の概要

この授業では、半導体工学・磁性体工学と相補的な関係にある種々の電子材料工学について取り扱う。

カリキュラムにおけるこの授業の位置付け

この授業は、物理系講義の最終段階として、半導体工学および磁性体工学とともに、物性物理とその応用についての講義を行う。基礎物理学I,II、現代物理学I,II、電磁気学、電子物理を基礎とする。

授業項目 (授業計画)

(1)　バンド理論と輸送方程式

(2)　太陽電池の原理（pn接合、電荷分離、I-V特性）

(3)　種々の太陽電池（Si系、無機非Si系）

(4)　種々の太陽電池（色素増感型、有機薄膜）

(5)　ナノフォトニクスの基礎概念

(6)　ナノフォトニクスの応用例と今後の展望

(7)　中間試験

(8)　超伝導の発見と歴史

(9)　磁気的な特異性、マイスナー効果、第一種超伝導体と第二種超伝導体

(10)　電子の運動方程式、London理論

(11)　超伝導体の熱力学と量子磁束

(12)　磁束ピンニング特性

(13)　高温超伝導体

(14)　最新の超伝導体とその応用

(15)　期末試験

授業の進め方

授業は安田と木内がそれぞれ太陽電池材料：（1）-（7）と超伝導材料：（8）-（15）について講義を行う。小テスト及びレポートを課し、それぞれ試験を行う。

授業の達成目標 (学習・教育目標との関連)

この科目は学習・教育目標の（C）「 電子工学、情報工学、コンピュータネットワーク（情報通信）の知識や技術の基礎的な素養を深め，応用に関する専門性を獲得する。」の中の「（C-1-2）物理学のより深い概念や物性について理解している。」を目的としている。具体的には

(1)　種々の太陽電池の原理と特性を理解し、その応用例について理解している

(2)　超伝導材料を理解し、その応用例について理解している

ことを達成目標とする。

成績評価の基準および評価方法

以下の内訳で採点し、その合計点により目標の達成度評価を行う。
安田：小テスト（10%）、試験（40%）、木内：小テスト及びレポート（20%）、試験（30%）

キーワード

太陽電池、色素増感、有機薄膜、超伝導、量子磁束、高温超伝導体

教科書

参考書

• 小長井誠：「薄膜太陽電池の基礎と応用」オーム社
• 下山淳一：「トコトンやさしい超伝導の本」B&Tブックス　日刊工業新聞社
• 松下照男：「超伝導応用の基礎」米田出版
• 村上雅人：「高温超伝導の材料科学-応用への礎として-」内田老鶴圃

備考