| 年度 |
2026年度 |
開講部局 |
先進理工系科学研究科博士課程前期先進理工系科学専攻量子物質科学プログラム |
| 講義コード |
WSP06200 |
科目区分 |
専門的教育科目 |
| 授業科目名 |
機能デバイス特論 |
授業科目名
（フリガナ） |
キノウデバイストクロン |
| 英文授業科目名 |
Functional Devices |
| 担当教員名 |
亀田 卓 |
担当教員名
(フリガナ) |
カメダ スグル |
| 開講キャンパス |
双方向 |
開設期 |
1年次生 前期 ２ターム |
| 曜日・時限・講義室 |
(2T) 月3-4,木3-4 |
| 授業の方法 |
講義 |
授業の方法
【詳細情報】 |
オンライン（同時双方向型） |
| 講義中心 |
| 単位 |
2.0 |
週時間 |
4 |
使用言語 |
E
:
英語 |
| 学習の段階 |
6
:
大学院専門的レベル
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| 学問分野（分野） |
25
:
理工学 |
| 学問分野（分科） |
12
:
電子工学 |
| 対象学生 |
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| 授業のキーワード |
誘電体、磁性体、デバイス |
| 教職専門科目 |
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教科専門科目 |
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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） | |
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到達度評価
の評価項目
（学部生対象科目のみ） | |
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| 授業の目標・概要等 |
本講義では、材料物性にデバイスへの応用という観点を加えて、要求される特性は何か、物質設計などを、種々の性質の物質にわけて講義します。実用化あるいは開発中の先端的エレクトロニクス、フォトニクス・デバイスについて、材料・作製プロセス・応用の各側面から講述し、開発の考え方を知ることができます。誘電体、磁性体の視点から、半導体、金属などの分類にとらわれない光・電子機能性材料を扱い、その形態もバルクから薄膜、微粒子まで、主にナノテクノロジーの範疇に入るものを対象としており、未来のデバイス開発の方向を知ることができます。メモリ、キャパシタ、永久磁石、センサ、アクチュエータなど身近に存在するデバイスを例としてとりあげます。
本講義では、実用化あるいは開発中の誘電体、磁性体を用いたメモリ、エネルギー変換素子などの機能デバイスにおいて、動作原理とデバイスを構成する材料の物性がどのようにかかわっているかを理解することを目的とします。ナノテクノロジーの視点から、先端的デバイスと物質・材料の研究開発動向に関する知識を得るとともに、デバイス創製における材料開発の重要性を理解することが重要です。 |
| 授業計画 |
第1回 誘電体の基礎 誘電体の基礎的な事項を説明できるようにする。
第2回 磁性体の基礎（１） 強磁性体 磁気デバイスを学ぶために必要な強磁性体の基礎的な特性を理解する。
第3回 キャパシタ応用デバイス 静電容量を蓄えるキャパシタを用いた応用デバイスを説明できるようにする。
第4回 磁性体の基礎（２） 磁気異方性、磁区構造 磁気デバイスを学ぶために必要な強磁性体の特徴である磁気異方性と磁区構造を理解する。
第5回 集積キャパシタデバイス 高集積されたキャパシタを用いた応用デバイスを説明できるようにする。
第6回 磁性薄膜・微粒子の作製・評価方法 磁気デバイスに用いられる薄膜、微粒子の作製・評価方法を理解する。
第7回 磁気データストレージデバイス 磁気データストレージデバイスであるハードディスクドライブの磁気記録媒体における記録の仕組みとそのために必要な磁気特性について理解する。
第8回 メモリデバイス メモリデバイスの種類とその動作原理を説明できるようにする。
第9回 磁気センサとスピントロニクス ハードディスクの信号再生やさまざまな電子機器などに用いられる磁気センサについて理解する。
第10回 圧電・焦電デバイス 圧電性および焦電性と、それを用いたデバイスの動作原理を説明できるようにする。
第11回 バイオ医療用磁気工学 ヘルスケアや医療用途で用いられる磁性ナノ粒子などを用いた磁気デバイスについて理解する。
第12回 永久磁石とパワーエレクトロニクスデバイス 永久磁石、パワーエレクトニにクスデバイスなどの磁気デバイスについて理解する。
第13回 圧電・焦電MEMSデバイス 圧電性および焦電性と、それを用いた高集積デバイスを説明できるようにする。
第14回 光学デバイス 誘電性を用いた光学デバイスを説明できるようにする。 |
| 教科書・参考書等 |
教科書：なし
参考書、講義資料等：教員が準備した資料を使用する。 |
授業で使用する
メディア・機器等 |
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| 【詳細情報】 |
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授業で取り入れる
学習手法 |
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予習・復習への
アドバイス |
学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。 |
履修上の注意
受講条件等 |
この授業はIntegrated Green-niX College関連講義（東京科学大学、豊橋技術科学大学，長岡技術科学大学，明治大学との半導体人材育成に係る単位互換に関する覚書に基づく講義）になります。
事前に各大学の特別聴講学生申請手続をしていない場合は履修登録が出来ませんのでご注意ください。
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| 成績評価の基準等 |
誘電体、磁性体を用いた電気・電子デバイスの動作原理及びその機能を発現するための材料の性質に関する理解度を評価する。レポートにより評価する． |
| 実務経験 |
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実務経験の概要と
それに基づく授業内容 |
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| メッセージ |
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| その他 |
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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。 |