• 注目情報
  • 材料科学
    プログラム

    プログラムの特色

    材料開発の視点から人類が
    直面する地球規模の問題に挑む

    • 物理と化学を基盤とし、材料開発を原子・分子レベルで理解できる人材を養成します。
    • 材料開発の視点から諸問題に対応でき、将来の材料開発分野をリードする人材を養成します。
    • 地球に優しく、人類の発展に貢献するとともに、エネルギー・環境・資源など人類が現在直面している地球規模の問題を解決するために最先端材料を開発します。

    教育プログラム

    • プログラムの基本理念を実現するため、物理と化学を基盤としたカリキュラムを編成しています。
    • 従来の学問分野の枠を超えて材料科学を段階的に学ぶことができます。
    • 大学院で最先端の材料開発に関する知識・技術を修得するための基礎が築けます。

    カリキュラム

    履修の流れ

    1年次には、高学年で専門科目を学ぶ準備として、また、社会人としての豊かな教養を身につけるために、全学共通科目を履修します。ここには物理、化学、数学といった材料科学の基礎をなす自然系科目がありますが、並行して、専門基礎(基礎数理、電気回路基礎論、基礎有機化学、)も学びます。また、少人数のグループを対象にした大学学習法(Study-Skills)では、有意義な学生生活を過ごすための、多角的な実習と学習を行います。

    2年次の履修は、専門基礎科目が中心になり材料科学の基礎を固めますが、そこに一部全学共通科目と専門科目が加わります。

    材料科学の基礎学力を身につけた3年次では専門科目を履修しますが、「物理学」を中心にした「材料物性工学講座」と「化学」を中心にした「材料開発工学講座」の2つの進路に分かれ、それぞれの機能材料工学実験を履修します。

    4年次では、「材料物性工学講座」と「材料開発工学講座」のそれぞれの各研究室に配属され、研究室のセミナー(論文輪講、技術英語)でより深く、広い専門知識を身につけるとともに、卒業基礎研究とそれに続く卒業研究に取り組み応用力を磨きます。

    授業紹介

    材料科学実験Ⅰ・Ⅱ

    材料科学実験は半年間(2ターム)にわたる週2回の実験プログラムです。そこで取り上げられるのは、例えば、物質の電磁的・光学的特性、結晶の構造解析、制御系プログラムの作成、メッキ、高分子の構造解析・分解・回収、酵素、タンパク質の電気泳動、半導体デバイスと電子回路、材料試験などです。このように、物理学、化学、バイオテクノロジー、エレクトロニクス、メカニクスの幅広いテーマを含み、しかも、それぞれのエキスパートの教員から指導を受けることができます。
    このような多様な実験に取り組むことにより、広い視点からの科学技術の輪郭が見えてきます。その輪郭線は個々の学問分野だけを学んだのでは見えてこないもので、科学技術に関する独自の見識を獲得することができます。その独自の見識にもとづき現在の材料科学を見渡すことにより、「自分ならもっとうまくやれる」と思うものが自然に見つかるはずです。その声に素直にしたがえば、今まで思いもよらなかった材料のすばらしい可能性に気づき、誰も開発できなかった材料と新しい機能を思いつくはずです。
    このプログラムで取り上げる実験テーマは、過去に先達が成し遂げた素晴らしい研究成果ばかりです。それら大発見の追体験に数時間にわたり没頭することはある種の快感をともなうもので、将来の卓越した仕事の準備になる他、純粋に素晴らしい体験になるはずです。学生のみなさんには、これらの発見を手軽に追体験できる時代に生まれた幸運を味わいながら実り豊かな学生生活をおくり、卓越した研究者・エンジニアに成長してほしいと考えています。

    光電効果の実験 光反応実験に用いる材料の合成

    プログラムの先端研究

    無機固体のナノ制御と機能解明

    齊藤 健二 准教授

    水素エネルギー社会の実現に向けた取り組みが活発化している現在、基幹となる水素を如何に持続的かつ実用的な方法で製造するかは重要な課題です。半導体光触媒を用い、地球上に豊富に存在する太陽光と水から水素を製造する技術は、理想的な手段の一つと考えられます。
    当研究室の特色は、半導体の構造制御をキーワードとし、アプローチ開発から光触媒性能評価までを行っている点にあります。構造制御とは、半導体の視覚的な構造だけでなく、その構成単位である結晶構造も指します。具体例をいくつか紹介します。
    適切な分子同士を自己組織化させることで、ナノメートルとマイクロメートルの大きさを併せ持つ、一次元成長したナノワイヤー半導体結晶を合成することができます。一次元構造にして電荷分離を促進させると、バルクにはない光触媒性能が発現する場合があります。ナノワイヤー半導体として水の完全分解に活性を示した初めての例を下図に示します。自己組織化の構成単位を分子から結晶へと転換することもでき、太陽光の大部分を占める可視光で駆動するナノワイヤー光触媒も合成しています。また、結晶構造中に孔を開ける化学的アプローチも開発しており、一般的な物質を多孔結晶光触媒へと変換することも可能になってきました。オリジナリティーの高い研究を行うため、広範な知識を身につけてもらえるように心がけて学生指導を行っています。

    図:ナノワイヤー光触媒のFE-SEM像。挿入図:紫外光照射下での水分解反応。

    取得できる免許と資格

    免許

    • 高等学校教諭1種免許状(工業)

    資格

    • 安全管理者(2年の実務により申請可) など

    就職状況

    ※ここでは、改組前の学科の就職状況を掲載しております。

    卒業後の進路

    多くの企業では材料工学分野の技術者を求めています。卒業生は、下に示した様に幅広い分野で活躍しています。
    また、研究・開発を重視する企業では、より高度の専門知識を身につけた大学院修了者を求めており、卒業生の60%以上が大学院へ進学しています。大学院修了者の就職率はほぼ100%です。求人倍率(就職希望者に対して求人が寄せられる企業の数)はおよそ3~6倍です。

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