授業科目名 （英文名） 物質科学実験Ⅰ (Laboratory Course i n Material Science I) 科目区分 対象学生 ※ 単位数 2.00 開講年次・ 学期 ３年次・前期 担当教員 小林 寿夫 石川 潔 山口 明 小泉 昭久 小澤 芳樹 下條 竜夫 中井 祐介 小簑 剛 所属 理学部 ｵﾌｨｽｱﾜｰ・場所 ※ 連絡先 ※ 講義目的及び到達目標 目的： 物質科学における専門的な実験手法を学び、実験を通して物質科学について理解を深 める。 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の習得。 講義内容・授業計画 以下の課題のうち、指定された３つ又は４つの課題を、各課題ごとに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、全ての課題の履修を完了させる。 1) 固体における輸送現象： 6日間のうち、対面実験と遠隔実習を3日間ずつ行う。対面実験では、銅酸化物高温超 伝導体を合成し、電気抵抗測定を行う。電気抵抗測定用の簡単なプログラミングも行 う。遠隔実習では、金属、半導体の抵抗測定データをもとに解析方法を実習課題を通 じて学ぶ。 2) 可視分光実験： 課題「光の粒子性，光のコヒーレンス，直線偏光の性質，原子のスペクトル」を通じ て光に関する対面実験と遠隔実習を行う．３日間のうち，グループの半数ずつに分け 各１日対面実験，２日オンデマンド教材で実験法やデータの解析法などを学ぶ． 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。 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。PCで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。 基本的に対面による実習であるが、コロナ対策として 密な状態を避けるため、各班を更に2グループ（前半、後半）に分けて行う。状況によ り、対面での実習が困難になった場合には、実験テキストの 内容に沿った実験動画を 準備してあるので、これを視聴したうえで、レポートを提出してもらう。 6) コンピュータケミストリー入門： 3日間のうち、対面実験を1日、遠隔授業を2日間行う。対面授業では、分子軌道法に基 づく量子化学計算により、構造最適化、配座解析等を行う。遠隔授業では、webを通し て、計算の様子を解説しつつ配信し、質疑応答により内容の習熟度の深化を図る。 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。 テキスト 「物質科学実験」を最初の授業にて配布。 参考文献 参考文献については、実験課題ごとに適宜テキスト中に記載する。 成績評価の基準・方法 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， その日の実験担当教員または学務課に必ず連絡し，指示に従うこと 。 履修上の注意・履修要件 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。 履修者は、自宅等で遠隔実習の受講とオンデマンド教材を視聴できる通信環境（PC・ タブレット等の端末やWi-Fi環境）を整えること。なお、通信環境に不安がある場合は 、履修登録前に教員又は学務所管課に相談すること。 実践的教育 該当しない 備考 担当教員：阿部正明、小林寿夫、石川 潔、小澤芳樹、下條竜夫、小泉昭久、小蓑 剛、 中井祐介、山口 明、及び工作センター職員
