マテリアル工学科のシラバス - 大阪府立大学大学院工学研究科

マテリアル工学科
マテリアル工学基礎実験
マテリアル工学実験Ⅰ
マテリアル工学実験Ⅱ
ものつくり学外実習
マテリアル工学卒業研究
マテリアル工学基礎演習
マテリアル工学演習Ⅰ
マテリアル工学演習Ⅱ
マテリアル工学外国語演習
社会・産業と材料
物質の構造・組織Ⅰ
工業英語入門
マテリアル工学外国語基礎
物理化学Ｃ
物質量子論
熱統計物理
固
体
物
性
物質移動論
連続体力学
物質の構造・組織Ⅱ
材料設計・制御
材料表面化学
材料プロセス
材料強度と破壊
結晶構造評価
半導体デバイス材料
磁性知能材料
金
属
材
料
セラミックス材料
環境・エネルギー材料
生体・有機材料
マテリアル工学特殊講義Ⅰ
マテリアル工学特殊講義Ⅱ
マテリアル工学特殊講義Ⅲ
一般材料学
マテリアル工学基礎実験
（Introductory Laboratory for Materials Science and Engineering）
1 年次
担
当
者
前期
必修
2 単位
マテリアル工学科全教員
授業の概要･方法
マテリアル工学科を担当する教員の研究グループを訪ねて研究内容の紹介を受け、材料に関す
る基礎的な実験を行うことを通じて、社会における材料の必要性と役割をより深く考え、また
材料研究の最先端に関する知識を得る。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (1, 2)
学習到達目標
社会におけるマテリアルの役割を理解し、あわせてマテリアル工学の技術者、研究者になるた
めの社会への貢献と責任について考える能力を身に付ける。社会における材料の必要性と役割
を深く考え、また材料研究の最先端に関する知識を得る。
テ
ト
-
書
ケン・イースタリング著石崎幸三訳「トゥモローズ・マテリアル―ジョギングシューズから
スペースシャトルまで、新素材が実現させる夢」（内田老鶴圃）、守吉佑介編「無機材料必須
300-原理・物性・応用」（三共出版）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
社会・産業と材料、マテリアル工学卒業研究、その他マテリアル工学専門科目
成
績
評
価
実験への取り組み（60%）、レポート（40%）
授業の具体的項目・
内容
マテリアル工学基礎実験のための全体説明（1 回）のあと、少人数の班に分かれて以下の各研
究グループで研究内容の紹介を受け、関連する実験を行う：
1. マテリアル設計最適化、
2. ナノテク基盤材料、
3. 生体材料、
4. ナノ・メゾ組織制御、
5. 構造評価、
6. 表面化学、
7. 照射場マテリアル科学、
8. 社会基盤材料。
こののち、セミナー（3 回）、ものつくり現場見学（2 回）、総合討論（1 回）。
オフィスアワー
木曜 V コマ
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 3A-01 室・内線 5680・numakura＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
代表教員沼倉宏
考
マテリアル工学実験 I
（Materials Engineering Laboratory I）
2 年次
担
当
者
後期
必修
2 単位
マテリアル工学科全教員
授業の概要･方法
いくつかの実用材料について、原材料の準備から「マテリアル」となるまでの各種の製造過程
を実際に体験し、得られた材料に対して基本的な物性評価を行う。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (4, 5, 8)
学習到達目標
工業材料の製造方法と性質に関する基礎知識と基本的な実験技術、材料そのものについての実
際的な感覚を身に付ける。
テ
ト
授業初回に配布する。
書
兵藤申一「物理実験者のための 13 章」物理工学実験 1（東京大学出版会）、化学同人編集部
「実験を安全に行うために」第 7 版（化学同人）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
マテリアル工学実験 II、マテリアル工学卒業研究、その他マテリアル工学専門科目
成
績
評
価
実験への取り組み（60%）、レポート（40%）
授業の具体的項目・
内容
実験に対する概要説明（1 回）、実験装置・器具の準備（1 回）、総合討論（1 回）。実験は小グ
ループ単位で、以下の課題に順次取り組む。
1) 金属材料：合金の鋳造と組織観察（合金の鋳造・硬さ試験・組織観察）
（3 回）
2) 半導体材料：半導体への不純物ドーピング（試料準備・ドープ処理・抵抗率測定）（3 回）
3) セラミック材料：セラミック焼結体の作製
（セラミックス粉体の合成・焼成・焼結体の特性評価）（3 回）
4) 複合材料：繊維強化プラスチックの作製と強度試験
（積層・試験片作製・強度試験）（3 回）
オフィスアワー
研究室・ T E L・
E-mail
備
考
-
マテリアル工学実験 II
（Materials Engineering Laboratory II）
3 年次
担
当
者
通年
必修
4 単位
マテリアル工学科全教員
授業の概要･方法
少人数のグループで先端的な研究課題に取り組み、講義科目で学んだ知識を実際のマテリアル
の研究開発に応用する。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (4, 5, 8)
学習到達目標
実験と専門知識とのつながりの重要性を認識し、基本的な実験技術、実験における主体性を身
につけ、実験計画、報告書作成および結果のプレゼンテーションなど、マテリアル工学におけ
る研究の基礎的素養を身に付ける。
テ
ト
各課題において配布する。
書
兵藤申一「物理実験者のための 13 章」物理工学実験 1（東京大学出版会）、化学同人編集部
「実験を安全に行うために」第 7 版（化学同人）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
マテリアル工学実験 I、マテリアル工学卒業研究、その他マテリアル工学専門科目
成
績
評
価
実験への取り組み（60%）、まとめと発表（40%）
授業の具体的項目・
内容
数人の小グループに分かれ、前期、後期それぞれ 1 課題、通年で 2 課題を選択する。各課題の
実験内容は、担当教員の提案をもとに担当教員と受講者が議論して決定する。実験は各研究室
において行う。課題 1 の説明(1 回)、課題 1 の実施(13 回)、課題 1 の発表（1 回）、課題 2 の説
明（1 回）、課題 2 の実施 (13 回)、課題 2 の発表（1 回）。
オフィスアワー
研究室・ T E L・
E-mail
備
考
-
ものつくり学外実習
（Summer Training in Materials Engineering）
3 年次
担
当
者
通年
選択
2 単位
沼倉宏
授業の概要･方法
インターンシップ関連の創成型科目として、3 年次生を対象に、企業あるいは大学以外の研究
機関でものつくり体験や就業体験をする。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (1, 2)
学習到達目標
職業意識ならびにマテリアル工学の技術者、研究者としての意識を確立し、大学での勉学への
意欲を高める。
テ
ト
-
書
兵藤申一「物理実験者のための 13 章」物理工学実験 1（東京大学出版会）、化学同人編集部
「実験を安全に行うために」第 7 版（化学同人）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
工学倫理、環境倫理、マテリアル工学科全科目
成
績
評
価
実習への取り組み（50%）、レポート（25%）、発表（25%)
授業の具体的項目・
内容
実習（15 回）。2 週間程度の実習期間（夏期休暇中）に企業あるいは学外の研究機関において
実務に携わる。実習内容は受け入れ先と事前に協議して定める。現場見学、簡単なものつくり
体験、就業体験、材料開発のための研究実験、データ解析・評価などを行う。
オフィスアワー
木曜 V コマ
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 3A-01 室・内線 5680・numakura＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
考
マテリアル工学卒業研究
（Undergraduate Project in Metallurgy and Materials Science）
4 年次
担
当
者
通年
必修
6 単位
マテリアル工学科全教員
授業の概要･方法
特定の研究課題を担当教員と協議して決定し、その課題について、内外の文献調査、実験、研
究を行い、研究成果を卒業論文としてまとめ、発表会で報告する。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8)
学習到達目標
研究を通して、研究・開発における調査、実験、解析の手法、結果のまとめ方、発表の技法に
ついて学ぶとともに、マテリアル工学に関する幅広い知識を習得し、技術者・研究者としての
総合的能力を培う｡
テ
ト
-
書
指導教員が指示する。
キ
参
ス
考
関
連
科
目
全科目
成
績
評
価
研究への取り組み（60%）、卒業論文と発表(40%)
授業の具体的項目・
内容
研究室に所属し、教員の指導のもとで特定の研究課題ついて、文献調査、実験研究を行い、卒
業論文を作成、論文発表を行う。
オフィスアワー
金曜 10:00-12:00
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 3B-46 室・内線 5718・nishimu＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
代表教員西村六郎
考
マテリアル工学基礎演習
（Introductory Seminar for Materials Science and Engineering）
1 年次
担
当
者
後期
必修
2 単位
金野泰幸・小野木伯薫
授業の概要･方法
マテリアル工学に関する基本的な理論や技術について、関心と理解を深めるために簡単な演習
などを行う。また、専門基礎科目の物理、化学、数学で取り上げられる内容の中で、特にマテ
リアル工学と関連するものについて、実例を通して解説するとともにその演習を行い、マテリ
アル工学に関する基礎的学習能力を養う。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (2, 3, 4)
学習到達目標
将来の研究対象となるマテリアル工学分野への手引きとして、結晶学の初歩、固体結晶の構造
および欠陥、相変化や相変態を理解する上で基本となる拡散、材料設計や組織制御の基礎とな
る状態図等についての基礎知識を習得し、材料プロセスや材料にまつわる諸現象の理解を深め
る。
テ
ト
配付資料
書
講義中に紹介する。
キ
参
ス
考
関
連
科
目
マテリアル工学基礎実験、マテリアル工学科の専門科目
成
績
評
価
レポート（50%）、期末試験（50%）
授業の具体的項目・
内容
1. 原子の構造と原子間結合、
2. 結晶構造の基礎、
3. 結晶学的表示法、
4. 格子欠陥、
5. 拡散、
6. 結晶固体の変形と組織、
7. 相律、
8. 平衡状態図、
9. 力学特性、
10. 電気伝導と熱伝導、
11. 破壊と疲労、
12. 高温材料、
13. 材料と環境、
14. 材料選択、
15. 材料プロセス、
16. 試験
オフィスアワー
金野: 木曜 V コマ、小野木：月曜 V コマ
研究室・ T E L・
E-mail
金野: B5-3A22・内線 5701・kaneno＠mtr.osakafu-u.ac.jp、
小野木: B5-2B15・内線 5652・onoki＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
マテリアル工学演習 I
（Practice: Materials Science and Engineering I）
2 年次
担
当
者
前期
必修
2 単位
上杉徳照
授業の概要･方法
マテリアル工学に関する基礎的な物理・化学に関する諸問題について、演習を通じて体験的に
興味や理解を深めることを目標とする。従って、本演習では単に計算問題や演習問題等を解く
だけではなく、各自が簡単なグラフ作成などの手作業を行うことによって、観念的な理解では
なく現象として実感するとともに、問題解決のための思考力を養うことを目標とする。また、
以後の実験や研究で必要とされるデータ処理や解析の手法についても習得する。
学習・教育目標
マテリアル工学科(1, 2, 3, 4)
学習到達目標
「物質の構造・組織 I」、「物質の構造・組織 II」、「物理化学 C」、「物質移動論」、「物質量子
論」、「材料設計・制御」で学習する理論に関連した幾つかの実際的・発展的な諸問題が解くこ
とができるようになる。
テ
ト
幸田成康著「改訂金属物理学序論」(コロナ社)
書
加藤雅治著「入門転位論」（裳華房）、住友金属テクノロジー編著「金属の素顔にせまる―
電子顕微鏡で見る日用品―」（学習研究社）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
情報基礎 BI、物質の構造・組織 I、マテリアル工学基礎演習、物質の構造・組織 II、物理化学
C、物質移動論、物質量子論、材料設計・制御、マテリアル工学演習 II
成
績
評
価
レポート（80%）、試験（20%）。レポートは学生が改善を行う機会を用意する。
授業の具体的項目・
内容
1. 高校復習（総合理科 A）、
2. マテリアル工学の誤差と単位、
3. 材料データベース検索と実際の材料、
4. 結晶構造（侵入型か置換型か？）、
5. 平均と標準偏差（結晶粒径）、
6. 最小自乗法（降伏強度と硬さ）、
7. 指数関数（空孔濃度）、
8. 指数回帰（拡散とアレニウスプロット）、
9. 累乗回帰 1（ホール・ペッチ則）、
10. 累乗回帰 2（真歪み、加工硬化係数）、
11. 自由エネルギーと相平衡（ダイヤモンドの作り方）
12. 転位論 1（固溶強化の概算）、
13. 転位論 2（分散強化の概算）、
14. シュレーディンガー方程式 1（自由粒子）、
15. シュレーディンガー方程式 2（井戸型）、
16. 試験
オフィスアワー
火曜昼休み
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 2A-03 室・内線 5645・uesugi＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
マテリアル工学演習 II
（Practice: Materials Science and Engineering II）
2 年次
担
当
者
後期
必修
2 単位
千星聡
授業の概要･方法
「物質の構造・組織 I」、「物理化学 C」、「熱統計熱力学」
、「物質移動論」の科目に関する重要
事項を復習した後、演習問題による計算や解析を行う。これによって、マテリアル工学を理解
する上で重要な「熱力学」に関する基本原理を習熟し、実践的問題を解決する応用力を培うこ
とを目標とする。
学習・教育目標
マテリアル工学科(3, 8)
学習到達目標
マテリアル工学全般の基礎となる熱力学を修得し、材料物理化学の理論的あるいは実践的問題
を解析・解決する能力を養う。
テ
ト
特になし（必要に応じてプリント配布）
書
西澤泰二著「ミクロ組織の熱力学」（日本金属学会）、須藤一著「金属組織学」（丸善）、
不破祐著「金属物理化学」（日本金属学会）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質の構造・組織 I、物理化学 C、熱統計物理、物質移動論、マテリアル工学演習 I
成
績
評
価
演習問題（60%）、期末試験（40%）。
授業の具体的項目・
内容
1. 熱力学の基本事項、
2. 熱力学第一法則とエンタルピー、
3. 熱力学第二法則とエントロピー、
4. 自由エネルギー、一元系状態図、
5. 化学反応の熱力学、
6. 化学平衡の熱力学、
7. 総合演習、
8. エントロピーの統計力学的解釈、
9. 化学ポテンシャル、活量と活量係数、
10. 状態図と熱力学 (1)、
11. 状態図と熱力学 (2)、
12. 拡散現象、
13. 核生成・成長、
14. 実用合金の組織制御法、
15. 総合演習、
16. 試験
オフィスアワー
木曜 V コマ
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 3A-02 室・内線 5681・semboshi＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
マテリアル工学外国語演習
（Seminar for English in Materials Science and Engineering）
3 年次
担
当
者
後期
必修
2 単位
興津健二
授業の概要･方法
マテリアル工学に関する研究・開発は言うまでもなく日進月歩であり、その軌跡は文献や資料
の探索で辿ることができる。特に英語の科学文献、関連資料は科学技術の分野において極めて
重要な位置を占めている。本演習では、マテリアル工学分野における英語の科学文献、関連資
料を読み書きするための基本的な知識と技術を習得することを目的とする。マテリアル工学分
野の英語文献の読解を通じて、科学技術論文の構成、専門用語および英文に対する理解を深め
る。
学習・教育目標
マテリアル工学科(1, 2, 7, 8)
学習到達目標
国際的な研究活動に必要な英語能力を養うことを目標とする。特にマテリアル工学分野におけ
る英語の科学文献、関連資料を読み書きするための基本的な知識を習得するとともに、科学技
術論文の構成、専門用語および英文に対する理解を深めることを目標とする。
テ
ト
プリント
書
日本物理学会編「科学英語論文のすべて」第 2 版（丸善）、大谷南海男ら編「金属英語の活用
辞典」（化学同人）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
工業英語入門、マテリアル工学外国語基礎、マテリアル工学卒業研究
成
績
評
価
試験（80%）、レポート（20%）
授業の具体的項目・
内容
1. 科学技術論文の構成、
2. 科学英語の基礎 I、
3. 科学英語の基礎 II、
4. 科学英語の読解 I、
5. 科学英語の読解 II、
6. 科学英語の読解 III、
7. 材料プロセス関連論文 I、
8. 材料プロセス関連論文 II、
9. 材料プロセス関連論文 III、
10. 材料物性関連論文 I、
11. 材料物性関連論文 II、
12. 材料物性関連論文 III、
13. 材料評価関連論文 I、
14. 材料評価関連論文 II、
15. 材料評価関連論文 III、
16. 試験
オフィスアワー
木曜 V コマ
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 3B-35 室・内線 5707・okitsu＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
社会・産業と材料
（Society, Industry and Materials）
1 年次
担
当
者
前期
選択
2 単位
東健司
授業の概要･方法
多くの地球規模の問題に直面しつつある今日、「材料」とこれらの諸問題との関わりを理解
し、社会においてマテリアル工学が果たすべき役割を認識することは、マテリアル工学を学ぶ
者にとって重要である。この講義は、このような視点からマテリアル工学の初学者を対象とし
て、いくつかの現実に直面する問題を取り上げ、それらの起源、現状分析、推移予測、解決の
ための方法論などを講義し、「材料」との深い関わり合いを教授する。この過程でマテリアル
工学に課せられた社会的要請を認識し、これから学習すべき専門的知識や技術とその活用方法
を習得させる。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (1, 2)
学習到達目標
材料技術者、材料研究者として社会へ貢献し責任を果たす役割を理解する能力、材料問題全般
を理解する基礎能力を養う。
テ
ト
講義ノート、資料を必要に応じ配布する。
書
「資源・環境・リサイクル、エネルギーと環境」（2000）、「産業と地球環境」（2001）、
「エネルギーと環境」（2002）、「地球環境とリサイクル」（2003）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
マテリアル工学基礎実験、材料強度と破壊、材料設計・制御、材料プロセス
成
績
評
価
レポート 2 割、中間試験 3 割、期末試験 5 割により評価する。
授業の具体的項目・
内容
1. 社会と材料 I、
2. 社会と材料 II、
3. 資源問題、
4. 環境問題、
5. 環境と材料 I、
6. 環境と材料 II、
7. 環境負荷、
8. 環境負荷低減、
9. エネルギーと材料 I、
10. エネルギーと材料 II、
11. 温暖化と材料、
12. 環境材料の必要性、
13. 環境材料設計、
14. 情報材料とその設計、
15. 元素戦略、
16. 試験
オフィスアワー
木曜 V コマ
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 2A-01 室・内線 5636・higashi＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
中間試験を 2 回程度、講義時間内に適時行う。
考
物質の構造・組織 I
（Microstructure of Materials I）
1 年次
担
当
者
後期
選択
2 単位
高杉隆幸
授業の概要･方法
金属、セラミックス、半導体、高分子等の物質が示すほとんどすべての性質と機能はその内部
構造と密接に関係し、内部構造の相違が性質の変化となって現れる。本授業では、物質の物性
や機能発現の源となる原子間結合や結晶構造や格子欠陥について、物質種にとらわれない共通
の視野のもとで、原子レベルより理解する。
学習・教育目標
マテリアル工学科(3, 4, 8)、電子物理工学科(3)
学習到達目標
1. 物質のマクロな性質や現象を、その構成要素であるミクロな原子構造や微細組織から理解す
る能力を身につけること。
2. 物質の構造や微細組織を観察、分析、評価する技術の重要性を理解すること。
3. 各種物質の構造や微細組織を共通の視野のもとで把握する能力を身につけること。
テ
ト
講義ノート、資料を必要に応じて配布する。
書
志村史夫著「材料科学工学概論」（丸善）、渡邊慈郎・齋藤安俊・菅原茂夫共著「基礎材料工
学」（共立出版）、神藤欣一著「機能材料の基礎知識」（産業図書）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質の構造・組織 II、マテリアル工学基礎演習、マテリアル工学演習 I、
マテリアル工学演習 II
成
績
評
価
レポート（20%）、中間試験（20%）、期末試験（60%）を総合して評価する。
授業の具体的項目・
内容
1．物質論の変遷、
2．原子の構造、
3．原子間の結合 I、
4．原子間の結合 II、
5．空間格子、結晶系、
6.ブラベ格子、ミラー指数、
7．面心立方格子、体心立方格子、
8．稠密六方格子、その他の結晶格子、
9．点欠陥 I、
10．点欠陥 II、
11．転位 I、
12．転位 II、
13.転位 III、
14．結晶粒界、
15．双晶界面、異相界面、
16．試験
オフィスアワー
平日昼休みおよび月曜 17 時以降
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 3A-10 室・内線 5689・takasugi＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
工業英語入門
（Introduction to Technical Communication in English）
1 年次
担
当
者
後期
必修
2 単位
岩瀬彰宏
授業の概要･方法
科学や技術を英語で理解し表現することは、国際化が進む現代社会における科学技術者にとっ
て必須の条件である。本コースでは受験英語や一般の英会話レベルを越えた、理科系の学問や
技術を正しく理解・表現するための基礎を学ぶ。米国高校卒業レベルの数学、物理を中心にし
て、理科系における一般的な用語と表現を習得し、科学・技術に関する基本的な読解力と表現
力を身に付けることを目標とする。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (7, 8)
学習到達目標
高校レベルの数学・物理、特に数式や元素名の英語表現を修得する。英字新聞や雑誌の科学記
事の理解に抵抗なく取り組む習慣を身につける。
テ
ト
プリントを配布する
書
適時紹介する
キ
参
ス
考
関
連
科
目
マテリアル工学外国語基礎、マテリアル工学外国語演習
成
績
評
価
小テストとレポート（40%）、期末試験（60%）により評価する。
授業の具体的項目・
内容
1. 工業英語を学ぶ意義、
2. 数学の基本表現 I: 初等関数、
3. 数学の基本表現 II: 初等幾何、
4. 数学の基本表現 III: 数列と級数、
5. 数学の基本表現 IV: 微分、積分、
6. 数学の基本表現 V: ベクトルと行列、
7. 英語による科学の表現 I（周期律表）、
8. 英語による科学の表現 II（元素名）
9. 英語による科学の表現 II（力学、波動）、
10. 英語による科学の表現 III（熱と温度）、
11. 英語による科学表現 IV（量子論）、
12. 英語による科学表現 V（科学史）、
13. 工業における英語 I、
14. 工業における英語 II、
15.最新の科学トピックスの英語表現、
16.試験
オフィスアワー
火曜日昼休み
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 2A-11 室・内線 5646・iwase＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
マテリアル工学外国語基礎
（Introductory Seminar for English in Materials Science and
Engineering）
2 年次
担
当
者
後期
選択
2 単位
中平敦・小野木伯薫
授業の概要･方法
国際的な活動に必要な英語の会話・読解能力は、マテリアル工学を学ぶ者にとってもきわめて
重要である。マテリアル工学に関する入門書の中から適当な課題を選び、これらについて英語
で理解・表現できる技術を習得し、読解・記述・会話の基礎能力をつける。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (7, 8)
学習到達目標
マテリアル工学のコア科目に対する専門的な用語ならびに専門的内容を英語で理解でき、また
それを英語で表現できる基礎力を養う。
テ
ト
プリントを配付
書
R. Levis 他「英語論文の書き方」（東京化学同人）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
工業英語入門、マテリアル工学外国語演習
成
績
評
価
小テスト（50%）、レポート（50%）
授業の具体的項目・
内容
1．マテリアル工学の基礎英語、
2．英語テキストの読解-I、
3．英語テキストの読解-II、
4．英語テキストの読解-III、
5．英語テキストの読解-IV、
6．英語論文の読解-I、
7．英語論文の読解-II、
8．英語論文の読解-III、
9．英語論文の読解-IV、
10．テクニカルライティング-I、
11．テクニカルライティング-II、
12．テクニカルライティング-III、
13．テクニカルライティング-IV、
14．レポートライティング、
15．ペーパーライティング
オフィスアワー
昼休みあるいは月曜 V コマ以降。メイルでの予定確認を希望する
研究室・ T E L・
E-mail
中平：B5 棟 2A-16 室・内線 5651・nakahira＠mtr.osakafu-u.ac.jp、
小野木：B5 棟 2A-15 室・内線 5650・onoki＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
物理化学Ｃ
（Physical Chemistry C）
2 年次
担
当
者
前期
選択
2 単位
井上博之
授業の概要･方法
熱力学は材料の構造や挙動、製造法を理解する上で欠かせない基礎分野である。本講義では巨
視的な熱力学に焦点を絞り、その基本法則や重要な関係式、各種現象への応用について解説す
る。具体的には、熱力学の基本法則、相ならびに化学種間の平衡、溶体の性質、電気化学の基
礎について説明する。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (3, 8)
学習到達目標
材料の性質や挙動の理解に必要な熱力学の基礎知識を習得する。
テ
ト
P. Atkins, J. de Paula 著，千原秀昭，稲葉章訳「物理化学要論」第 4 版（東京化学同人，
2007）
書
荻野一善，妹尾学著「物理化学演習」第 2 版（東京化学同人）、P.W.Atkins, C.A.Trapp,
M.P.Cady, C.Giunta 著「アトキンス物理化学問題の解き方」学生版（東京化学同人）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質移動論、材料表面化学、熱統計物理
成
績
評
価
レポート 30%、期末試験 70%
授業の具体的項目・
内容
1. イントロダクション，
2. 気体の性質 I，
3. 気体の性質 II，
4. 熱力学第一法則 I，
5. 熱力学第一法則 II，
6. 熱化学 I，
7. 熱化学 II，
8. 熱力学第二法則 I，
9. 熱力学第二法則 II，
10. 純物質の相平衡，
11. 混合物の性質，
12. 化学平衡の原理，
13. 化学平衡の応用，
14. 電気化学 I，
15. 電気化学 II,
16. 試験
オフィスアワー
月曜 II コマ
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 3B-36 室・内線 5708・hiro＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
微積分学 I ならびに II を習得していることを前提に授業を進める。
考
物質量子論
（Quantum Theory of Materials）
2 年次
担
当
者
前期
選択
2 単位
森茂生
授業の概要･方法
物質の持つ諸性質（化学結合状態、凝集力、構造、電気的・磁気的・光学的性質）を理解する
うえで固体内での電子の挙動を取り扱わなければならない。そこで、現代の材料科学を学ぶた
めには、量子力学的な取り扱いを理解することが必要となる。本講義では、量子力学の体系と
初歩的な応用について説明する。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (1, 3, 8)
学習到達目標
・電子をはじめとする量子力学的粒子の持つ粒子性と波動性の物理的意味を理解する。
・シュレーデインガ-方程式を具体的に解くことにより量子力学的考え方を理解する。
テ
ト
原島鮮著「初等量子力学」（裳華房）
書
グライナー著「量子力学概論」（シュプリンガーフェアラーク）、小出昭一郎著「量子論」
（裳華房）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物性概論、熱統計物理、固体物性、線形数学 II、物理学 I、力学総論
成
績
評
価
演習・レポート（30%）、期末試験（70%）により総合的に評価する。
授業の具体的項目・
内容
1. 量子力学とは
2. 量子化と波動性(1)
3. 量子化と波動性(2)
4. 量子化と波動性(3)
5. 波動関数と確率(1)
6. 波動関数と確率(2)
7. シュレーデインガー方程式(1)
8. シュレーデインガ-方程式(2)
9. 定常状態の波動関数(1)
10. 定常状態の波動関数(2)
11. 定常状態の波動関数(3)
12. 波束と不確定性原理
13. 固有値と期待値(1)
14. 固有値と期待値(2)
15. トンネル効果
16. 試験
オフィスアワー
月曜 12 時～13 時
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 2A-08 室・内線 5643・mori＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
熱統計物理
（Statistical Thermal Physics of Materials）
2 年次
担
当
者
後期
選択
2 単位
堀史説
授業の概要･方法
全ての物質は非常に多くの原子や分子が集まって成り立っている。このように多数の原子から
成る物体は少数の原子から成る系では見ることのできない全く新しい性質や法則が現われる。
これらの性質をミクロな観点から解き明かす方法論が統計力学である。そのため材料の物理的
性質を学ぶ上で、マクロな法則（熱力学）の理解、及びその方法論（統計力学）が重要であ
る。本講義では材料特性の基礎となる微視的な量子状態と巨視的な現象との関係についての理
解を目的とする。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (3, 4, 8)
学習到達目標
熱力学関数の意味を理解する。熱力学関数の求め方を習得する。エントロピーと自由エネルギ
ーについて理解する。量子化された粒子の統計分布から種々の状態を評価する方法を身につけ
る。
テ
キ
参
ス
考
ト
書
適宜講義中に紹介する。参考として：戸田盛和著「熱・統計力学」（岩波書店）、都筑卓司著
「なっとくする統計力学」（講談社）など
関
連
科
目
物質量子論、固体物性
成
績
評
価
レポート（30%）、期末試験（70%）
授業の具体的項目・
内容
1. 統計力学の基礎概念、
2. 理想気体の分子運動、
3. 熱力学的関数、
4. 自由エネルギー、
5. 統計的集団、
6. 位相空間、
7. ミクロカノニカル集合、
8. カノニカル集合、
9. 粒子の量子状態とエントロピー、
10. 独立な粒子系・理想気体の状態和、
11. 独立な粒子系・常磁性体、
12. 量子統計 I（フェルミ-ディラック統計）、
13. 量子統計 II（ボーズ-アインシュタイン統計）、
14. 大きな状態和・金属の自由電子、
15. 大きな状態和・固体の格子振動、相転移、
16. 試験
オフィスアワー
金曜 16:30-18:00
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 2B-38・内線 5658・horif＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
固体物性
（Solid State Physics）
3 年次
担
当
者
前期
選択
2 単位
岩瀬彰宏
授業の概要･方法
固体材料の構造や物性を理解するための基礎として、量子論を基本とした物質の凝集、エネル
ギーバンド、フォノンなどの基本概念により、熱伝導、磁性、電気伝導といった物質の諸性質
がどのように記述されるかを理解することを目標とする。さらにナノ結晶材料など新しい材料
の物性の紹介も行い、より視野の広い立場での固体材料への理解を目指す。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (3, 8)
学習到達目標
固体材料の電気的性質、磁気的性質など基礎的物性を量子論的観点から理解できるようにす
る。
テ
ト
C. キッテル著、宇野他訳「固体物理学入門」8 版（丸善）。必要に応じ、プリント等を配布
する。
書
R. Tilley 著「Understanding Solids」（J. Wiiley & Sons）、R. Turton 著「The Physics of
Solids」（Oxford）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質量子論､熱統計物理、物性概論､半導体デバイス材料、磁性知能材料、金属材料
成
績
評
価
小テストとレポート（40%）、期末試験（60%）により評価する。
授業の具体的項目・
内容
1．原子間の結合と結晶構造、
2．フォノン I（結晶の振動）、
3．フォノン II(結晶の熱的性質）、
4．自由電子フェルミ気体 I(電気伝導率と磁場効果）、
5．自由電子フェルミ気体 II(電子の比熱、熱伝導率）、
6．エネルギーバンド I、
7．エネルギーバンド II,
8．半導体、
9．フェルミ面と金属、
10．超伝導、
11．磁性、
12．アモルファス材料とナノ結晶材料、
13．固体の核的性質、
14．合金、
15．固体内の格子欠陥、
16．試験
オフィスアワー
火曜日昼休み
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 2A-11 室・内線 5646・iwase＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
物質移動論
（Transport Phenomena in Materials Science and Engineering）
2 年次
担
当
者
前期
選択
2 単位
沼倉宏
授業の概要･方法
熱と物質の移動は材料の製造プロセスや寿命・安定性を支配する重要な現象である。これを定
量的に理解するための物理的および数学的基礎と、さまざまな材料・材料システムにおける
熱・物質移動現象およびそれらの微視的機構を学ぶ。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (3, 4, 8)
学習到達目標
熱と物質の移動を定量的に理解するための基礎と、さまざまな材料・材料システムにおける熱
移動と物質移動の実際と微視的機構を理解する。
テ
ト
D. S. Wilkinson 著「Mass Transport in Solids and Fluids」（Cambridge University Press）
書
宝沢光紀他著「拡散と移動現象」（培風館）、幸田成康著「改訂金属物理学序論」（コロナ
社）、P. シュウモン著「固体内の拡散」（コロナ社）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質の構造・組織 I、物質の構造・組織 II、材料設計・制御
成
績
評
価
演習・レポート（20%）および期末試験（80%）
授業の具体的項目・
内容
1. 物質移動の概要と定式化の方法、
2. 固体における拡散 1（侵入型機構）、
3. 固体における拡散 2（空孔機構）、
4. 固体における拡散 3（合金・化合物）、
5. 液体における拡散、
6. 気体における拡散、
7. 定常拡散 1（透過）、
8. 定常拡散 2（表面層の成長）、
9. 非定常拡散 1（拡散方程式）、
10. 非定常拡散 2（薄膜問題）、
11. 非定常拡散 3（相互拡散）、
12. 非定常拡散 4（侵入・脱離）、
13. 反応を伴う拡散、
14. 化学拡散・相互拡散、
15. 外場による拡散、
16. 試験
オフィスアワー
木曜 V コマ
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 3A-01 室・内線 5680・numakura＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
連続体力学
（Continuum Mechanics of Materials）
2 年次
担
当
者
後期
選択
2 単位
高津正秀
授業の概要･方法
マテリアル工学において、連続体としての材料の巨視的な力学的挙動を知ることは、材料を使
用する上でも開発する上でも重要である。本講義では、原子の集合体である固体材料を巨視的
に均質な連続体とみなし，弾性変形と塑性変形に大別して，その定量的な取扱いを概説する．
また，結晶学的に見た微視的な変形，強度，破壊との関連についても触れる．講義は演習を交
えて理解を確認しながら行う．
学習・教育目標
マテリアル工学科 (4, 8)
学習到達目標
学習・教育目標に記した力学的な問題の解法を通して，自然現象を論理的に分析して定式化す
る解析能力を身につけること．
テ
ト
講義ノート，プリント（演習問題）
書
木原淳二著「材料技術者のための弾塑性力学」（丸善）、菊池正紀他著「図解入門よくわか
る材料力学の基礎」（秀和システム）、加藤雅治他著「マテリアル工学シリーズ 3 材料強度
学」（朝倉書店）、川並高雄他著「基礎塑性加工学」（森北出版）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
材料プロセス、材料設計・制御
成
績
評
価
レポート・平常点※15%、中間試験 25%、期末試験 60%
授業の具体的項目・
内容
1. 結晶と連続体、
2. フックの法則と弾性係数間の関係、
3. ひずみエネルギーと衝撃負荷、
4. せん断力と曲げモーメント、
5. 断面係数と断面二次モーメント、
6. はりのたわみ、
7. 強度設計、
8. 引張試験、
9. 真応力と真ひずみ、
10. 加工硬化と塑性不安定、
11. 降伏条件、
12. 相当応力と相当ひずみ、
13. 塑性加工と成形限界、
14. 中間まとめ（中間試験を含む）
15. 総合演習、
16. 試験
オフィスアワー
水曜 16:15－18:00
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 2A-09 室・内線 5644・kohzu＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
※平常点は質問や演習への参加などの積極性で評価
考
物質の構造・組織 II
（Microstructure of Materials II）
2 年次
担
当
者
前期
選択
2 単位
井上博史（マテ）
授業の概要･方法
材料の性質と機能は、構成物質の組成だけでなく、原子の配列状態（結晶または非晶質、結晶
構造、結晶格子欠陥）および規則正しく配列した原子の集合体である結晶粒の存在状態（単結
晶または多結晶、結晶粒径、結晶配向、単相または複相など）のような物質の内部構造や組織
にも大きく支配される。本講義では、内部組織の形成に関わる相変態、塑性変形、回復・再結
晶、析出などの諸現象を熱力学、結晶学、転位論に基づいて理解し、組織制御による材料特性
改善の考え方を修得する。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (4, 8)
学習到達目標
物質の構造と組織を決定する諸因子を整理し、組織制御の基本方針を考える能力を獲得する。
テ
ト
高木節雄・津崎兼彰著「材料組織学」（朝倉書店）
書
幸田成康著「改訂金属物理学序論」（コロナ社）、渡邊慈朗・齋藤安俊・菅原茂夫共著「基
礎材料工学」（共立出版）、W. D. キャリスター著、入戸野修監訳「材料の科学と工学 1
材料の微細構造」（培風館）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質の構造・組織 I、物質移動論、結晶構造評価
成
績
評
価
レポート 30%、期末試験 70%
授業の具体的項目・
内容
1. 結晶中の原子配列、
2. 結晶格子欠陥、
3. 相律と相平衡、
4. 状態図と組織変化、
5. 単相組織、
6. 複相組織（析出組織）、
7. 複相組織（共析組織）、
8. 塑性変形（転位の運動）、
9. 塑性変形（変形組織）、
10. 回復、
11. 再結晶と粒成長、
12. 集合組織と異方性、
13. 拡散変態、
14. 析出物の生成と成長、
15. マルテンサイト変態、
16. 試験
オフィスアワー
昼休み
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 3A-11 室・内線 5690・inoue＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
材料設計・制御
（Materials Design and Controlling Process）
2 年次
担
当
者
前期
選択
2 単位
瀧川順庸
授業の概要･方法
本講義では、材料組織の制御方法を最適化するための材料プロセスについて解説する。特に特
性や機能を具現化するための材料プロセスの素過程を詳細に説明する。また、これら各素過程
の必要性を理解するための物性論や結合論についても言及し、材料物性の基礎的事項が如何に
各種材料プロセスに応用されているかを述べる。その上で、マルチスケール制御、トレードオ
フバランシング、プロセス・構成合金・組織・構造最適化設計、軽量化構造体設計などを議論
する。
学習・教育目標
マテリアル工学科(2, 4, 8)
学習到達目標
材料設計・制御の具体例から、材料物性の基礎的事項が如何に各種材料設計・制御法に応用さ
れているかを学び、材料物性の基礎的事項を学ぶことの重要性を理解する。
テ
ト
講義ノートとプリント
書
講義中に紹介する。
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質の構造・組織 I、物質の構造・組織 II、材料プロセス、材料強度と破壊、金属材料、セラ
ミックス材料
成
績
評
価
総合成績 = 平常点 +（100 - 平常点）× 期末試験 / 100 で評価。（平常点：講義中のクイズ
60 点満点）
授業の具体的項目・
内容
1. 材料プロセス概論、
2. ミクロスケール組織制御、
3. ナノ・ミクロスケール組織制御、
4. 結晶粒界制御、
5. 形状因子と組織因子、
6. アトミックスケール材料設計、
7. 結晶粒微細化の素課程 1、
8. 結晶粒微細化の素課程 2、
9. 中間まとめ、
10. 状態図と材料組織の形成、
11. 熱処理による組織制御、
12. 加工熱処理による組織制御、
13. 強加工による組織制御、
14. ナノ・アモルファス材料プロセス、
15. セラミック材料プロセス、
16．試験
オフィスアワー
月曜 V コマ
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 2A-03 室・内線 5645・takigawa＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
材料表面化学
（Surface Chemistry of Materials）
2 年次
担
当
者
後期
選択
2 単位
西村六郎
授業の概要･方法
材料は常に使用用途に応じて異なる環境と接しているため、最悪の場合は材料の環境劣化・破
壊を生じ、社会に多大の被害をもたらす。それゆえ、本講義では、まず基礎的な界面現象およ
び界面反応を理解させ、その後材料/環境界面における化学的・電気化学的な現象を種々の材料
あるいは環境において述べることで、材料と環境の種々の界面現象を理解させる。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (3, 4, 8)
学習到達目標
材料と環境との相互作用で起こる劣化現象を理解し、その解決に向けての的確なアプローチ、
指針ができる応用力を身につける。
テ
ト
プリントを配布
書
H. H. Uhlig, R. W. Revie 共著「Corrosion and Corrosion Control」Third edition（John
Wiley & Sons）、J. O. M. Bockris, S. U. Khan 共著「Surface Electrochemistry」（Plenum
Press）.
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物理化学 C、金属材料、材料強度と破壊
成
績
評
価
レポート(20%)と定期試験(80%)で評価する。
授業の具体的項目・
内容
1-2. 界面現象と界面特性、
3-4. 電極反応の熱力学と速度論、
5-6. 界面特性評価と方法、
7-8. 材料の環境特性、
9-11. 材料の局部劣化と環境割れ、
12-13. 材料の高温酸化特性、
14-15. 材料/環境界面現象事例、
16. 試験
オフィスアワー
金曜 10:00-12:00
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 3B-46 室・内線 5718・nishimu＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
材料プロセス
（Materials Processing）
2 年次
担
当
者
後期
選択
2 単位
辻川正人
授業の概要･方法
多種多様な材料が様々なプロセスで製造され利用されている。鉄鋼製造、塑性加工、溶解・鋳
造加工、粉末冶金、熱処理、接合、表面改質、気相合成などのプロセスである。これらを概観
するとともに、実際のシステムを例にし材料選択について議論する。
学習・教育目標
マテリアル工学科(1, 2, 8)
学習到達目標
工業界で用いられる一般的な材料の製造や高機能化のプロセスを理解し、適材適所によって最
適化されたシステムを構築する能力。
テ
ト
プリントを配布
書
井川克也他著「材料プロセス工学」（朝倉書店）、日本金属学会編「金属加工」（日本金属学
会）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質の構造・組織 II、材料設計・制御、材料表面化学、金属材料、環境・エネルギー材料
成
績
評
価
演習 30％、レポート 30％、期末試験 40％
授業の具体的項目・
内容
1. 総論、
2. 金属製錬法と精製法の原理、
3. 製鋼・非鉄金属の製造、
4. 溶解と鋳造、
5. 塑性加工、
6. 粉末冶金、
7. 溶接と接合、
8. 金属の熱処理、
9. 表面改質、
10. PVD、CVD、
11. メッキと電気化学プロセス、
12. 材料の複合化プロセス、
13. 材料のリサイクル、
14. 実際のシステムに用いられる材料、
15. 材料選択、
16. 試験
オフィスアワー
木曜 IV コマ
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 1C-62 室・内線 5616・masato＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
材料強度と破壊
（Mechanical Properties of Materials）
3 年次
担
当
者
前期
選択
2 単位
金野泰幸
授業の概要･方法
機械や構造物などの安全性や信頼性を考える上で材料の変形挙動や破壊挙動を知ることは重要
である。本講義では、構造材料に求められる力学的性質の基礎事項、すなわち弾性、塑性、破
壊靭性、疲労強度、クリープ強度、強度に及ぼす外的要因､材料の強化法などの基礎知識を習
得する。また、実用材料に関する具体的な問題を議論する。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (2, 3, 4, 8)
学習到達目標
1. 結晶材料の変形過程に関する現象や用語を理解する。2. 転位の種類とその原子スケールで
の構造を理解し、変形機構や材料強度について転位論に基づいて説明が出来る。3. 材料の破壊
機構について理解する。4. 高温下や環境下での変形過程を知り，強度に影響を及ぼす外的要因
の影響を理解する。5. 材料の微細組織と強度特性の関係を知り、材料強化の機構を理解する。
テ
ト
M.F. アシュビー、D.R.H. ジョーンズ著「材料工学入門 - 正しい材料選択のために」（内田
老鶴圃）
書
村上理一・金允海・楠川量啓共著「材料の強度と破壊の基礎」（ふくろう出版）、黒木剛司
郎、大森宮次郎、友田陽共著「金属の強度と破壊」第 2 版（森北出版）、幸田成康著「改訂
金属物理学序論」（コロナ社）、加藤雅治著「入門転位論」（裳華房）、木村宏著「材料強度
の考え方」（アグネ技術センター）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質の構造・組織 I、物質の構造・組織 II、材料設計・制御、連続体力学
成
績
評
価
レポート 40％､期末試験 60％
授業の具体的項目・
内容
1. 材料強度と試験法、
2．応力とひずみ、
3. 固体の弾性、
4. 結晶構造と格子欠陥、
5．転位の性質、
6. 結晶の塑性、
7. 材料の強化機構、
8. 材料の微細組織と強度、
9. 延性破壊、
10. 脆性破壊、
11. 疲労破壊、
12. 高温変形、
13. クリープ変形、
14. 酸化・腐食、
15. 摩擦と摩耗、
16. 試験
オフィスアワー
木曜 V コマ
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 3A-22 室・内線 5701・kaneno＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
結晶構造評価
（Characterization of Crystal Structures）
3 年次
担
当
者
前期
選択
2 単位
森茂生
授業の概要･方法
各種先端材料の物性や機械的性質を理解するためには、まずはその材料の構造を原子レベルで
明らかにすることが重要である。本講義では、結晶学の基礎およびＸ線回折法や電子線回折な
どの構造評価法の基本原理を概説する。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (1, 3, 4, 8)
学習到達目標
・結晶学の基礎を身につけることにより結晶構造に関する基礎的な知識を理解する。
・回折現象を通じて、結晶構造の決定方法について基礎的な事項について理解する。
テ
ト
早稲田嘉夫・松原英一郎著「X 線構造解析」（内田老鶴圃）
書
G. Burns 著、寺内・中村訳「結晶としての固体」（東海大学出版会）、今野豊彦著「物質か
らの回折と結像」（共立出版）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質の構造・組織 I、物質の構造・組織 II
成
績
評
価
演習・レポート（30%）、定期試験（70%）により総合的に評価する。
授業の具体的項目・
内容
1. 結晶学とは
2. 対称性とは
3. ステレオ投影
4. 点群
5. 結晶の点群
6. 結晶系
7. ブラベー格子
8. 空間群
9. 結晶の幾何学
10. 原子による回折
11. 結晶による回折
12. 回折の幾何学
13. 回折強度
14. 実格子と逆格子
15. 結晶からの回折と積分強度
16. 試験
オフィスアワー
月曜日 12 時～13 時
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 2A-08 室・内線 5643・mori＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
半導体デバイス材料
（Materials of Semiconductor Device）
3 年次
担
当
者
後期
選択
2 単位
高橋雅英
授業の概要･方法
半導体は高度情報化社会を支える基幹材料の一つであり、半導体デバイスにより我々は種々の
恩恵を受けている。半導体デバイス材料の基礎と応用について理解するためには、半導体材料
中の物理現象について理解する必要がある。この講義では、半導体デバイス材料の物理と化学
について基礎から応用にわたり解説する。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (2, 3, 8)
学習到達目標
半導体材料の基礎的な物性の発現について理解するとともに、種々の半導体デバイスの動作原
理を学ぶ。
テ
ト
講義ノートとプリント
書
浜口智尋・谷口研二著「半導体デバイスの物理」（朝倉書店）、P. A. Cox 著魚崎浩平他訳
「固体の電子構造と化学」（技報堂出版）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質量子論、固体物性、セラミックス材料
成
績
評
価
定期試験（50%）、レポート（50%）により評価する。
授業の具体的項目・
内容
1. 半導体とは、
2-4. 電気伝導、
5-6. p-n 接合、
7-9. 界面の物理、
10. 電解効果トランジスタ、
11-12. 光電効果、
13-14. 量子井戸デバイス、
15. その他のデバイス、
16. 試験
オフィスアワー
木曜 V コマ
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 2B-45 室・内線 5664・masa＠photomater.com
備
-
考
磁性知能材料
（Magnetic Materials）
3 年次
担
当
者
後期
選択
2 単位
松井利之
授業の概要･方法
物質の磁性は、古くから研究された完成度の高い学問分野として認識されていると同時に、極
めて広い応用分野を有しており、現代のエレクトロニクス社会を支える重要な基盤技術の一つ
である。この講義では、実用材料としての応用磁性や磁気に関連する物理現象を正しく認識、
理解するために、磁性に関する量子論的な概念から最新の磁性体応用に至るまでの、基本的知
識を修得することをねらいとする。また，超伝導体、誘電体物質の基礎物性も解説する。
学習・教育目標
マテリアル工学科(2, 3, 8)
学習到達目標
磁気の起源とそれによる磁気物性について理解し説明ができる。物質の磁気的性質とそれを応
用した磁性体材料について理解し説明ができる。
テ
ト
C. キッテル著、宇野ら共訳「固体物理学入門」第 8 版（丸善）
書
近角聰信著「強磁性体の物理」（裳華房）、金森順次郎著「磁性」（培風館）、黒沢達美著
「物性論」（裳華房）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質量子論、熱統計物理、固体物性、半導体デバイス材料
成
績
評
価
毎回の復習テストとレポート 20%、中間テスト 20%、期末試験 60%
授業の具体的項目・
内容
1. 静磁気現象と磁性の基礎量、
2. 原子の磁気モーメントと角運動量、
3. フント則と結晶場、
4. 無秩序磁性 1（反磁性、伝導電子の磁性）、
5. 無秩序磁性 2（常磁性）、
6. 交換相互作用と強磁性、
7. 反強磁性、
8. フェリ磁性、
9. 金属と合金の磁性、
10. 酸化物の磁性、
11. 磁気異方性、磁区構造と技術磁化過程、
12. 磁気と電気伝導、
13. 磁性体応用、
14. 超伝導体および誘電体の基礎物性 1、
15. 超伝導体および誘電体の基礎物性 2、
16. 試験
オフィスアワー
金曜日 V コマ
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 3A-12 室・内線 5691・matsui＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
金属材料
（Metals and Alloys）
3 年次
担
当
者
前期
選択
2 単位
津田大
授業の概要･方法
金属・合金は現代社会における基盤的材料として重要な位置を占め、多くの工業材料が生産さ
れ使われている。この授業では、金属材料の性質・機能、そしてそれらを司る構造・組織、お
よびその制御法を理解する。また、主要な実用金属材料について、その材料開発の現状と課題
を学ぶ。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (2, 3, 4, 8)
学習到達目標
工業的に使用されている材料は、構造材料と機能材料に大別され、また構成物質からは金属材
料、無機材料、有機材料に分けられる。この中で、金属材料は構造材料として最も適した特性
を備えている。金属材料には非常に多くの種類が有るが、それぞれの金属の性質をよく理解す
ることで、金属材料をより有効に利用できる。本講義では、構造材料として要求される金属の
各種特性、長所・短所を知り、金属材料についての理解を深める。
テ
ト
小原嗣朗著「金属材料概論」増補版（朝倉書店）
書
岸輝雄、福富洋志著「岩波講座現代工学の基礎金属材料」（岩波書店）、三橋章著「ビギナ
ーズブックはじめての金属材料」（工業調査会）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質の構造・組織 I、物質の構造・組織 II、物質移動論、材料プロセス、材料強度と破壊
成
績
評
価
演習（20%）、レポート（20%）および定期試験（60%）により総合的に評価する。
授業の具体的項目・
内容
1. 工業材料としての金属、
2. 金属の凝固と結晶の概念、
3. 弾性・塑性・靭性(1)、
4. 弾性・塑性・靭性(2)、
5. 熱処理と微細組織、
6. 力学的性質、
7. 状態図と組織(1)、
8. 状態図と組織(2)、
9. 鉄鋼材料、
10. 鋼の熱処理(1)、
11. 鋼の熱処理(2)、
12. 銅合金およびアルミニウム合金、
13. チタンおよびマグネシウム合金、
14. 新しい金属材料、
15. 環境資源問題とリサイクル、
16. 試験
オフィスアワー
木曜日 V コマ
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 2A-07 室・内線 5641・ tsuda＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
セラミックス材料
（Ceramics）
3 年次
担
当
者
前期
選択
2 単位
高橋雅英
授業の概要･方法
セラミックス材料は、我々の日常生活を支える基幹材料の一つとして非常に重要である。従来
の建築材料、家庭用品としてだけではなく、電子材料などの先端的応用でも広く用いられるよ
うになって久しい。本講義では、このように日常生活に広く、深く浸透しているセラミックス
材料を可能な限り体系的に整理分類して論じたい。セラミックスの構造、製造法及び先端的応
用に関して解説する。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (2, 3, 8)、電子物理工学科(3)
学習到達目標
日常生活に深く浸透しているセラミックス材料の基礎と応用を体系的に学ぶことにより、ミク
ロ〜マクロ構造と物性の関係を学ぶとともに、既存機能性材料創出の方法論を習得する。
テ
ト
プリントおよび講義ノート
書
柳田博明著「セラミックスの科学」第 2 版（技報堂出版)、W. D. Kingery 著「Introduction
to Ceramics」Wiley Series on the Science and Technology of Materials, Second edition
（Wiley-Interscience)
キ
参
ス
考
関
連
科
目
結晶構造評価、半導体デバイス材料、物質の構造・組織 I、物質の構造・組織 II
成
績
評
価
定期試験（50％）、レポート（50％）により評価する。
授業の具体的項目・
内容
1. セラミックスとは、
2-3. セラミックスの構造
4-5. 相平衡と速度過程
6-7. 合成技術、
8-10. セラミックスの電磁気的性質、
11-13. セラミックスの光学的機能、
14. セラミックスの熱的機能、
15. セラミックスの機械的機能、
16.試験
オフィスアワー
木曜 V コマ
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 2B-45 室・内線 5664・masa＠photomater.com
備
-
考
環境・エネルギー材料
（Environment and Energy Conscious Materials）
3 年次
担
当
者
後期
選択
2 単位
中平敦
授業の概要･方法
現在、地球規模での多くの問題解決が求められており、マテリアル工学が目標とする新規材料
の研究の方向は、高効率化、低コスト化、省エネ・環境保全型、資源循環型、低負荷プロセス
等が必要である。本講義では、環境調和型マテリアル工学の視点から環境・エネルギー材料に
対する現状を理解し、今後の展望を議論する。特に、エコマテリアル、環境負荷評価、環境調
和材料、リサイクル材料、省エネ・軽量化、熱変換材料、ガス分離材料、水素エネルギー関連
材料、電池などの項目について解説する。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (1, 2, 3, 8)
学習到達目標
環境調和型マテリアル工学の視点から環境・エネルギー材料に対する現状を理解する。特に、
エコマテリアル、環境負荷評価、環境調和材料、リサイクル材料、省エネ・軽量化、熱変換材
料、ガス分離材料、水素エネルギー関連材料、電池などの現状をよく理解し、今後の課題にと
りくむ基礎を身に付ける。
テ
ト
プリントおよび講義ノート
書
平尾一之他著「無機化学―その現代的アプローチ」（東京化学同人）、遠藤忠他著「結晶化
学入門」（講談社サイエンティフィック）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
社会・産業と材料、物質の構造・組織 II、材料表面化学、セラミックス材料、生体・有機材料
成
績
評
価
小テスト（50%）、レポート（50%）
授業の具体的項目・
内容
1．環境に関る諸問題、
2．エネルギーに関わる諸問題、
3．化学結合－I、
4．化学結合－II、
5．環境触媒、
6．光触媒、
7．エネルギー変換材料、
8．燃料電池材料、
9．エコマテリアル、
10．廃棄物材料、
11．リサイクル材料、
12．グリーンケミストリー、
13．環境浄化材料、
14．環境保全材料、
15．トピックス
オフィスアワー
昼休みあるいは月曜 V コマ以降（メイルで予定を確認希望）
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 2A-16 室・内線 5651・nakahira＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
生体・有機材料
（Biological and Organic Materials）
3 年次
担
当
者
後期
選択
2 単位
成澤雅紀
授業の概要･方法
生体・有機材料は金属・無機材料に比べて、その構造的特徴において、極めて多様性に富んで
おり、その機能は分子鎖の構造と密接な関連を有している。本授業においては、一般的な生体
に由来する諸材料（蛋白、セルロース、ラバーなど）と、工業的に生産される有機材料（ポリ
エチレン、ABS など）とを比較しつつ、両者に共通する物理特性、構造上の差異について説明
を行う。生体・有機材料の用途と深い関わりのある網目形成・硬化・相溶・粘弾性などの現象
について、ミクロおよびマクロなレベルからの解説を加える。
学習・教育目標
マテリアル工学科（2,3,4,8）
学習到達目標
生体・有機材料の物性を決定する基本的な構造単位として「分子鎖」の概念を把握する。融
点・ガラス転移点・状態変化の関係を知ることにより、アモルファスを含めた相転移現象につ
いての理解を深める。相溶性、エネルギー弾性、エントロピー弾性などの諸概念の把握を介し
て、材料の示す機能に関して、定量的かつ自由エネルギー的理解に到達することを目標とす
る。
テ
ト
必要に応じてプリントを配布する
書
高分子学会編「高分子科学の基礎」（東京化学同人)、中浜精一他著「エッセンシャル高分子
科学」（講談社) 、日本レオロジー学会編「講座・レオロジー」（高分子刊行会) 、牧廣監修
「高分子の本質」（地人書館)
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物理化学 C、熱統計物理・連続体力学
成
績
評
価
期末試験 50%、中間試験 15%、レポート 35%
授業の具体的項目・
内容
1. 分子量
2. 単位構造とコンフィグレーション
3. コンフォメーションと結晶形態
4. 生体高分子の構造決定因子
5. 生体高分子の高次構造
6. 熱可塑性樹脂、相転移とガラス転移温度
7. 結晶化速度解析
8. 演習と中間試験
9. ポリマーブレンド
10. エントロピー弾性
11. 熱硬化現象
12. 分解と無機化
13. 粘性の概念
14. 粘弾性評価
15. 複合材料
16. 試験
オフィスアワー
月曜昼休み
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 2B-33 室・内線 5653・ nar＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
マテリアル工学特殊講義 I
（Special Topics: Materials Engineering I）
3 年次
担
当
者
前期
選択
2 単位
正橋直哉
授業の概要･方法
材料特性を支配する組織と、組織を制御するための加工、さらに組織を解析する手法について
講義する。加工により付与される変形、形成される組織、そしてその結果発現する機能・特性
について、微視的・巨視的観点から材料科学的視点に基づいて紹介する。また、具体的に各種
機能を有する材料を個別に取り上げることで、材料やプロセスの設計の考え方を学習する。本
講義では、具体的な事例として高比強度高耐食性構造材料を取り上げ、学術と応用面への理解
を深めることを目指す。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (2, 4, 8)
学習到達目標
材料特性と組織の関係、組織制御の方法、組織を解析する方法を深く理解する。特に、高比強
度高耐食性構造材料の基礎を理解し、応用を知る。
テ
ト
テキストは指定しない，毎回資料を配布する
書
須藤一・田村今男・西沢泰二著「金属組織学」（丸善）、日本金属学会編「材料強度の原子
論」講座・現代の金属学材料編（日本金属学会）、S. M. Allen, E. L. Thomas 著「The
Structure of Materials」（Wiley）、F. J. Humphreys, M. Hatherly 著「Recrystallization and
Related Annealing Phenomena」（Pergamon）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質の構造・組織 I、物質の構造・組織 II、材料設計・制御、材料プロセス、材料強度と破
壊、結晶構造評価、金属材料
成
績
評
価
レポートにより評価する。
授業の具体的項目・
内容
1. 変形と塑性 (1)
2. 変形と塑性 (2)
3. 集合組織
4. 超塑性
5. 組織制御と機能 (1) 基本原理
6. 組織制御と機能 (2) 鉄鋼材料
7. 組織制御と機能 (3) チタン合金
8. 金属間化合物
9. 耐食性
10. 複合材料
11. 表面改質プロセス
12. 水素化プロセス
13. ポーラス材料創製プロセス
14. 組織解析手法
15. 構造解析
オフィスアワー
（非常勤講師）
研究室・ T E L・
E-mail
東北大学金属材料研究所附属大阪センター・072-254-5603・masahasi＠imr.tohoku.ac.jp
備
集中講義
考
マテリアル工学特殊講義 II
（Special Topics: Materials Engineering II）
3 年次
担
当
者
後期
選択
2 単位
早乙女康典
授業の概要･方法
MicroElectroMechanicalSystems(MEMS，微小電子機械システム)，通称マイクロマシンに用
いられる材料とは，部材としての形状寸法がマイクロメートルまたはナノメートルオーダーで
あり，その加工法が確立されている材料であるといえる．最も代表的な材料はシリコンである
が，金属材料，高分子材料，セラミックス等について，ミクロな世界における構造材料，機能
材料としての特性，その微細加工法の原理と加工特性，加工技術について解説する．
学習・教育目標
マテリアル工学科 (2, 4, 8)
学習到達目標
マイクロマシン用材料の考え方，マイクロ・ナノ材料プロセッシング法と特性，評価法を習得
する．
テ
ト
適時プリント資料を配付する。
書
M. F. Ashby, D. R. H. Jones 共著、堀内良他 2 名共訳「材料工学 - 材料の理解と活用のた
めに」（内田老鶴圃 1989）、吉田善一著「マイクロ加工の物理と応用」（裳華房）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
材料プロセス、材料強度と破壊，など。
成
績
評
価
レポート 50%、期末試験 50%
授業の具体的項目・
内容
1. マイクロマシン概説、
2. マイクロ理工学と材料、
3. マイクロマシン(MEMS)用材料計測法、
4. マイクロマシン用構造材料、
5. センサ・アクチュエータ用材料、
6. マイクロ・ナノ形状創成・計測法、
7. シリコンプロセス、
8. マイクロ除去加工法、
9. マイクロ変形加工法、
10. ナノインプリント、
11. マイクロ付加・接合加工法、
12. 特殊加工法、
13. MEMS 用金属材料，
14. MEMS 用非晶質金属材料(1)､
15. MEMS 用非晶質金属材料(2)､
16. 試験
オフィスアワー
（非常勤講師）
研究室・ T E L・
E-mail
東北大学金属材料研究所附属大阪センター（産学官連携機構棟 814 室）・内線 3633・saotome
＠imr.tohoku.ac.jp
備
集中講義
考
マテリアル工学特殊講義 III
（Special Topics: Materials Engineering III）
3 年次
担
当
者
後期
選択
2 単位
宝野和博
授業の概要･方法
材料の特性は微細組織に大きく影響されるので、優れた特性を持つ機能・構造材料の開発には
組織と特性の因果関係の解明から得られる知見を活用したプロセスチューニングと微細組織の
最適化が必要である。このような背景から、本講義では金属材料の微細組織をナノスケールで
制御するためのナノ組織制御法の基礎、種々の顕微鏡法による金属系材料のマルチスケール解
析手法の基礎の理解と、それを応用した金属系材料のナノ組織と機能特性についてのトピック
スを紹介する。
学習・教育目標
マテリアル工学科 (2, 4, 8)
学習到達目標
ナノ組織制御法の基礎、種々の顕微鏡法による金属系材料のマルチスケール解析手法の基礎を
理解し、それを応用した金属系材料のナノ組織と機能特性に関する知識を得る。
テ
ト
講義ノートを配布する。
書
志賀正幸著「磁性入門 - スピンから磁石まで」（内田老鶴圃）、西澤泰二著「ミクロ組織の熱
力学」（日本金属学会）、猪俣浩一郎編著「不揮発性磁気メモリ MRAM - ユニバーサルメモリ
をめざして」（工業調査会）、宮崎照宣著「スピントロニクス」（日刊工業新聞社）、佐川眞人
編「永久磁石 - 材料科学と応用」（アグネ技術センター）、本間基文・日口章著「磁性材料読
本」（工業調査会）、N. Spaldin 著「Magnetic Materials - Fundamentals and Device
Applications」(Cambridge University Press)、幸田成康監修「合金の析出」(丸善)
キ
参
ス
考
関
連
科
目
物質移動論、材料プロセス、物質の構造・組織 I、物質の構造・組織 II、材料強度と破壊
成
績
評
価
レポート
授業の具体的項目・
内容
1-3.ナノ組織制御による磁性材料の開発、
4-6. 磁気記録媒体の開発、
7-9. スピントロニクス材料の基礎、
10-12. ナノ界面制御によるスピントロニクス素子開発、
13-15. ナノ組織を制御した高強度軽合金の開発
オフィスアワー
（非常勤講師）
研究室・ T E L・
E-mail
物質・材料研究機構・029-859-2718・kazuhiro.hono＠nims.go.jp
備
集中講義
考
一般材料学
（General View of Materials）
1 年次
担
当
者
前期
選択
2 単位
井上博史（マテ）
授業の概要･方法
工業材料として用いられる物質は、固体だけでも金属、半導体、セラミックス、ポリマーおよ
びこれらの複合材と多岐にわたる。材料科学はこのような幅広い物質の微視的な構造と特性に
関わる分野である。その目的は、求める機能・特性が物質のどのような微視構造に支配されて
いるかを知り、その制御の方法を明らかにすることである。この講義では、金属、セラミック
ス、半導体を主な対象として、その構造と特性がどのような法則に支配されているかを知る。
さらに求める特性を得るための組織制御の考え方を学び、材料開発の基礎および材料選択のあ
り方を認識する。
学習・教育目標
応用化学科(5)、化学工学科(3)
学習到達目標
金属材料、セラミックス材料、半導体材料の電子・原子レベルの構造および顕微鏡レベルの微
視組織を理解し、材料の特性や機能を活用するための知識を獲得する。
テ
ト
プリントを配布する。
書
渡邊慈朗・齋藤安俊・菅原茂夫共著「基礎材料工学」（共立出版）、M. F. Ashby, D. R. H.
Jones 著、堀内良他 2 名共訳「材料工学 - 材料の理解と活用のために」
（内田老鶴圃）、
大西忠一・津田滉・安丸尚樹著「材料工学の基礎」（朝倉書店）
キ
参
ス
考
関
連
科
目
金属材料、セラミックス材料、半導体デバイス材料、磁性知能材料
成
績
評
価
レポート 30%、期末試験 70%
授業の具体的項目・
内容
1. 原子の構造と結合、
2. 結晶構造、
3. 固体の原子配列、
4. 結晶格子欠陥、
5. 転位の運動、
6. 原子の拡散、
7. 相平衡、
8. 状態図、
9. 相変態、
10. 応力とひずみ、
11. 強度と微細組織、
12. 固体の電子状態、
13. 電気伝導、
14. 誘電体、
15. 磁性体、
16. 試験
オフィスアワー
昼休み
研究室・ T E L・
E-mail
B5 棟 3A-11 室・内線 5690・inoue＠mtr.osakafu-u.ac.jp
備
-
考
マテリアル工学科標準履修課程推奨履修フロー
力学
総論
1年次
前期
力学総論
演習
1年次
後期
物質の構造・
組織 I
2年次
前期
応用
数学 I
数学
解析
近代
物理
応用物理
実験
2年次
後期
応用
数学 II
数学
演習
物性
概論
熱統計
物理
解析
力学
固体
物性
3年次
前期
統計学
基礎
社会・産業と
材料
マテリアル工学
基礎実験
物質
量子論
連続体
力学
物理
化学C
材料表
面化学
結晶構造
評価
物質
移動論
材料プ
ロセス
材料強度
と破壊
物質の構造・
組織 II
マテリアル
工学演習 II
セラミック
ス材料
金属
材料
環境科学
概論 II
マテリアル工学
基礎演習
材料設計
・制御
マテリアル
工学実験 I
マテリアル
工学演習 I
工学
倫理
一般機械
工作実習
環境
倫理
半導体デバイ
ス材料
磁性知
能材料
環境・エネル
ギー材料
生体・有機
材料
マテリアル工学
特殊講義 II
4年次
前期
マテリアル工学卒業研究
4年次
後期
共通教育科目、専門基礎科目および必修以外のD群科目を除く。二重線枠は必修科目。
工業英語
入門
マテリアル
工学外国語
基礎
マテリアル工学
特殊講義 I
マテリアル
工学
実験 II
3年次
後期
環境科学
概論 I
マテリアル工学
特殊講義 III
ものつくり
学外実習
マテリアル工学
外国語演習

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