講義科目名		固体内物質輸送論
講義題目
授業科目区分		専攻授業科目又は関連授業科目(major courses or related courses)
開講年度		2017
開講学期		後期
曜日時限		後期 金曜日 １時限
必修選択		学府要項を確認のこと。(refer to the Guidelines for IGSES)
単位数		2.0
担当教員		橋爪　健一
開講学部・学府		総合理工学府
対象学部等		総合理工学府(IGSES)
対象学年		修士課程(Master’s Program)
開講地区		筑紫地区
その他 （自由記述欄）

履修条件		材料科学、固体物理学、金属材料学等を履修していることが望ましい。
授業概要		固体材料中の成分元素、不純物元素あるいはその他格子欠陥等の拡散現象は、その材料の機械的性質、電気的性質などの物理化学的性質を決定づける上で重要な役割を果たしている。本講義では、非平衡熱力学に基づき、固体内の各種ポテンシャル（化学ポテンシャル、温度、電位、応力）勾配下における拡散（通常の拡散、熱拡散、電界拡散、応力場下での拡散）について解説し、その代表的な例について説明する。また、固体内の拡散現象について理解を深めるため、各種の拡散機構について原子論的立場から解説する。さらに、金属、合金、半導体、イオン結晶体内の成分元素あるいは欠陥の拡散現象について具体例を挙げ、それら材料の物性変化と拡散の関連性について講義する。  The diffusion phenomena of atoms, ions and defects in solid materials play an important role in various properties such as mechanical, physical, chemical and electrical ones. In this lecture, various diffusion mechanism in diffusion potential gradients is explained based on the non-equilibrium thermodynamics. Usual , thermo-, electro- and stress- diffusion in metals, semi-conductors and ionic compounds will be given for specific examples.
全体の教育目標		カリキュラム上、先端エネルギー理工学専攻「材料」系学生の選択科目であり、「基礎科目」に分類される．
個別の教育目標		固体内の原子、イオン、欠陥等の拡散現象の理解を深める．
授業計画		１．固体内物質輸送の概要 ２．拡散方程式　(定常) ３．拡散方程式　(非定常)－１ ４．拡散方程式　(非定常)－２ ５．拡散機構－１（拡散の原子論） ６．拡散機構－２（酔歩理論） ７．金属中の拡散－１（欠陥） ８．金属中の拡散－２（希薄合金） ９．金属中の拡散－３（合金） １０．イオン結晶中の拡散－１（欠陥） １１．イオン結晶中の拡散－２（イオン伝導） １２．半導体中の拡散－１（元素半導体） １３．半導体中の拡散－２（イオン性半導体） １４．高速拡散経路 １５．熱拡散、電界拡散
キーワード		非平衡熱力学、固体、拡散、フィックの法則、拡散方程式、拡散機構
授業の進め方		講義形式（一部演習を含む）
テキスト		教科書：P.G.シュウモン「固体内の拡散」コロナ社
参考書		小岩、中嶋「材料における拡散」内田老鶴圃 D. S. Wilkinson, "Mass transport in solids and fluids",Cambridge Univ. Press. J. Crank, "The mathematics of diffusion" Oxford Univ. Press. H. S. Carslaw, J. C. Jaeger, "Conduction of heat in solids" Oxford Univ. Press.
学習相談		随時メール等で hashi@nucl.kyushu-u.ac.jp 092-583-7544
試験／成績評価の方法等		試験80%、出席、レポート提出20%の配分で評価。
その他
添付ファイル
更新日付		2017-03-14 13:37:53.0