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年度	2024年度	開講部局	総合科学部総合科学科
講義コード	ANP29001	科目区分	専門教育科目
授業科目名	複雑液体・ソフトマター論
授業科目名 （フリガナ）	フクザツエキタイ・ソフトマターロン
英文授業科目名	Physics of Complex Liquids and Soft Matters
担当教員名	戸田　昭彦,梶原　行夫,田中　晋平,宗尻　修治,田口　健,乾　雅祝
担当教員名 (フリガナ)	トダ　アキヒコ,カジハラ　ユキオ,タナカ　シンペイ,ムネジリ　シュウジ,タグチ　ケン,イヌイ　マサノリ
開講キャンパス	東広島	開設期	4年次生   前期   １ターム
曜日・時限・講義室	(1T) 火1-2,金3-4：総H110
授業の方法	講義	授業の方法 【詳細情報】
			講義中心。授業は原則として対面で実施する。必要や状況に応じて、オンライン型やオンデマンド型授業を行う場合もある。
単位	2.0	週時間		使用言語	J : 日本語
学習の段階	4 : 上級レベル
学問分野（分野）	25 : 理工学
学問分野（分科）	06 : 物理学
対象学生	4年次生
授業のキーワード	物理学、熱力学、統計力学、液体金属、高分子、コロイド、レオロジー
教職専門科目		教科専門科目
プログラムの中での この授業科目の位置づけ （学部生対象科目のみ）	物質の性質を研究する物性物理学は、狭義には結晶を対象とする固体物理学のことを指すこともある。 一方世の中に存在する物質は結晶性のものばかりではなく、それ以外のものの方が圧倒的に多い。 それらを対象とした研究の重要性はいうまでもない。 本授業では、このように結晶性（長周期性）がない複雑液体やソフトマターと呼ばれる物質群について、その基礎・研究手法の概要を学び、実際の研究へと結びつける。
到達度評価 の評価項目 （学部生対象科目のみ）	総合科学プログラム （知識・理解） ・当該の個別学問体系の重要性と特性、基本となる理論的枠組みへの知識・理解 （能力・技能） ・課題の考察のために必要な理論・方法を特定する能力・技能
授業の目標・概要等	複雑液体およびソフトマターと呼ばれる物質群の物理的性質の基礎を学ぶとともに、これらの物質群を研究する際の手法についても学習する。
授業計画	第1回　複雑液体・ソフトマター論序論　戸田 複雑液体やソフトマターと呼ばれる物質群について、具体的な対象物質や取り扱いの方法の概要を解説する。 第2回　ギニエ著「物質の構造」の輪読　宗尻 ・物質の二つの状態：秩序状態と無秩序状態 第3回　ギニエ著「物質の構造」の輪読　宗尻 ・完全気体 ・完全結晶 第4回　ギニエ著「物質の構造」の輪読　宗尻 ・純粋液体・混合液体・溶液 ・非晶質固体 第5回　「液体とは」－液体と連続体－　乾 ・流体の性質 ・オイラーの方程式 第6回　「液体とは」－液体と連続体－　乾 ・音波を表す方程式 ・粘性流体の方程式 ・ナビエストークス方程式 第7回　電気が流れる金属と流れない絶縁体　乾 ・高圧力下の物性 ・流体水銀の金属－非金属転移 ・液体合金とナノテクノロジー 第8回　液体の相転移と臨界現象　梶原 液体の物性には、相転移とそれに伴う臨界現象が大きな影響を与えている。液体の相転移、臨界現象について解説する。 ・相転移とは？ ・液体－気体相転移、液体－液体相転移？、ガラス転移 第9回　ソフトマターとは　戸田 ソフトマターと呼ばれる物質群に共通する性質を説明する。 ・やわらかさの起源 ・熱揺らぎの重要性 ・自己組織化 第10回　高分子の物理　戸田 高分子物理の基礎を説明し、代表的な高分子物性の具体的例を与える。 ・孤立高分子 ・高分子のからみあい ・高分子の構造形成 第11回　高分子の物理　田口 高分子物理の基礎を説明し、代表的な高分子物性の具体的例を与える。 ・孤立高分子 ・高分子のからみあい ・高分子の構造形成 第12回　高分子の物理　田口 高分子物理の基礎を説明し、代表的な高分子物性の具体的例を与える。 ・孤立高分子 ・高分子のからみあい ・高分子の構造形成 第13回　ゆらぎの物理　田中 コロイド系を題材に、ゆらぎの物理的取り扱いについて講義する。 ・イントロダクション： コロイドの世界とゆらぎ ・ブラウン運動の取り扱い 第14回　ゆらぎの物理　田中 ・相関関数とパワースペクトル ・ウィーナー・ヒンチンの定理 ・ランジュバン方程式 第15回　ゆらぎの物理　田中 ・拡散方程式 ・フォッカー・プランク方程式 各担当教員ごとにレポートを課す。
教科書・参考書等	教科書は特に指定しない。参考書は授業中に随時適当なものを紹介する。
授業で使用する メディア・機器等
	【詳細情報】	テキスト，配付資料，映像（ビデオ/PC/その他画像資料）
授業で取り入れる 学習手法
予習・復習への アドバイス	特に予習は必要としないが、キーワードに関係した授業内容について授業中疑問があれば質問してよく理解しておくこと。 第1回授業後 複雑液体・ソフトマターの特色の概要を理解しておくこと。 第2～４回授業後 物質の三態を整理し、液体状態の特徴について理解しておくこと。 液体を記述する種々のモデルの必要性とそれらの違いについて理解しておくこと。 第５～７回授業後 液体と連続体についてよく理解しておくこと。 構造因子と分布関数の関係について理解しておくこと。 散乱法と構造因子の関係について理解しておくこと。 それぞれの複雑液体の物性に、その構成粒子の性質がどのように反映されているか理解しておくこと。 複雑液体の研究に構造因子や散乱実験がどのように用いられているか意識してレポートを作成すること。 第８回授業後 相転移と臨界現象の概念について理解すること。 第9回授業後 ソフトマターに特有の時間・空間・エネルギーのスケールを理解しておくこと。 第10-12回授業後 高分子に特有の物性が、高分子に特有のトポロジーから生じることを理解しておくこと。 第13-15回授業後 コロイド系の非対称性と階層性がその物性にどのように反映されるか理解しておくこと。 ソフトマターの多様な物性研究に、物理学の普遍性がどのように利用されているかを意識してレポートを作成すること。
履修上の注意 受講条件等
成績評価の基準等	レポート約50％、授業中の取り組み約50％として総合的に評価する。
実務経験
実務経験の概要と それに基づく授業内容
メッセージ
その他
すべての授業科目において，授業改善アンケートを実施していますので，回答に協力してください。 回答に対しては教員からコメントを入力しており，今後の改善につなげていきます。