授業科目名	クリスタルサイエンス
分類・系統
時間割番号	CAN014
担当教員名	武井　貴弘／熊田　伸弘／綿打　敏司／有元　圭介／米崎　功記／長尾　雅則／原　康祐／丸山　祐樹／齋藤　典生／山中　淳二
開講学期・曜日・時限	後期・火・V	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
山梨県は、嘗ては水晶が産出され、それによって研磨加工技術が発達し、現在では水晶振動子等電子デバイスの研磨加工や宝飾産業が山梨県の地場産業にまで発展してきた。本講義では、山梨と深く関わりのある水晶を含み、様々な結晶の合成方法や結晶に関する科学を、講義だけでなく実験を通して理解することを目標とする。 ※本科目は、令和３年度以前の入学者に対しては「地域課題解決人材育成プログラム対象科目」です。 ※本科目は、令和３年度以前の入学者に対しては「やまなし未来創造教育プログラム対象科目」です。
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
全学共通教育科目向け 記号 コンピテンシー（能力・資質） 説明   A 共通 教養 多様な知識の獲得 単位を取得した教養教育科目の概要と、重要な基礎的事項を説明できる。 ○ B 地域理解 自らの生活の場である地域の特色・課題を説明できる。 ○ C 汎用能力 １・コミュニケーションスキル 口頭発表力 自分の意見を、一定の論理的根拠を伴って、わかりやすく話すことができる。 ◎ D ５・問題解決力 実行力 計画に従って解決に取り組むことができる。 ○
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 共通 1 ・様々な実験を通じ、いろいろな結晶合成方法があること、およびその構造の解析方法があることを説明できる。 A 2 ・実験データをまとめ、得られた結果を論理的に分析・解析し発表する。 C 3 ・溶融法による結晶育成法とその特徴を説明できる。 D 4 ・結晶形状を論理的に分類し結晶構造の対称性や、それに基づいて物性パラメータの異方性を説明できる。 D 5 ・ラマン分光測定を行い、スペクトルを解釈できる。また、格子振動やラマン選択則について説明できる。 D 6 ・溶液からの結晶化機構を説明し、水晶の特徴や用途を説明できる。 B
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 10% 授業中の意欲度や積極性を評価する。 2 30% 総括評価として、発表内容・発表態度などで評価する。 3 15% 内容の理解度や実験の進捗で評価する。 4 15% 結晶成長に関する実験結果に対する発言の積極性および理解度で評価する。 5 15% 測定技術およびスペクトルの解釈に関する理解度で評価する。 6 15% 積極性や授業態度、実験への貢献度で評価する。 合計 100%
＜授業の方法＞
受講学生を４グループに分けて、１テーマ３回の中で講義､実験、観察などを行い、4テーマで色々な結晶に関する知識、実験技術、に触れるようにする。 テーマ： (1)人工結晶を作る (2)結晶の対称性に関する講義と実験 (3)結晶とラマン散乱 (4)水晶を作る
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
講義、実験、報告会への積極的参加により理科の面白さを認識してほしい。 教室はクリスタル科学研究センター4階セミナー室です。
＜テキスト＞
(未登録)
＜参考書＞
(未登録)
＜授業計画の概要＞
1 タイトル ガイダンス 事前学習 事後学習 資料をダウンロードしておく 必要に応じて復習をする。 授業内容 本授業の概要の説明を行う。 2 タイトル 人工結晶を作る：ルチルの特徴と原料棒の作製、ルチル結晶の育成実験①　（担当：綿打、長尾、丸山） 事前学習 事後学習 配布資料を復習する。 授業内容 ルチルの特徴について概説し、結晶育成に必要な原料棒の作製を行う。 3 タイトル 人工結晶を作る：ルチル結晶の育成、ルチル結晶の育成実験②　（担当：綿打、長尾、丸山） 事前学習 事後学習 配布資料を復習する。 授業内容 ルチル結晶の育成方法を概説し、実際に結晶育成を行う。 4 タイトル 人工結晶を作る：ルチル結晶の加工・観察、ルチル結晶の育成実験③　（担当：綿打、長尾、丸山） 事前学習 事後学習 配布資料を復習する。 授業内容 ルチル結晶の加工・観察方法について概説し、結晶加工並びに観察を行う。 5 タイトル 結晶の対称性に関する講義　（担当：山中、米崎） 事前学習 事後学習 講義内容を自分なりにまとめておくこと 授業内容 結晶特有の形状を分類する際に用いられる対称性に関して講義する。 6 タイトル 飽和水溶液から育成した結晶の対称性評価　（担当：山中、米崎） 事前学習 事後学習 実験で育成した結晶がどのような対称性であるか復習すること 授業内容 過飽和水溶液からの結晶の析出に関する実験を行う。 7 タイトル 結晶のSEM観察　（担当：山中、米崎） 事前学習 事後学習 講義内容を自分なりにまとめておくこと。 実験装置の概略についても復習すること。 授業内容 小さな結晶の形状を詳しく観察する。この実験のために使用する走査電子顕微鏡(SEM)の取り扱いについて、実機を用いて概要を学ぶ。 8 タイトル 結晶とラマン散乱　（担当：有元、原） 事前学習 事後学習 実験結果に関して考察を行う。 授業内容 ラマン散乱、格子振動などについて、座学と実験を通じて学ぶ。 9 タイトル 結晶とラマン散乱　（担当：有元、原） 事前学習 事後学習 実験結果に関して考察を行う。 授業内容 ラマン散乱の偏光特性（ラマン選択則）について、座学と実験を通じて学ぶ。 10 タイトル 結晶とラマン散乱　（担当：有元、原） 事前学習 事後学習 実験結果をまとめる。 授業内容 様々な物質のラマンスペクトルを測定し、ラマン分光測定が様々な分野で応用されている技術であることを理解する。 11 タイトル 水晶を作る：水晶の特徴と合成方法、水晶の合成実験①（担当：熊田、武井、齋藤） 事前学習 事後学習 配布資料を復習する。 授業内容 水晶の特徴などを講義したのち、合成方法について説明し、種水晶を設置して合成実験を開始する。 12 タイトル 水晶を作る：水晶の合成実験②（担当：熊田、武井、齋藤） 事前学習 事後学習 水晶の合成条件をまとめておく。 合成した水晶の表面や銀線などを肉眼でよく観察する。 授業内容 合成した水晶を回収し、合成実験を終了する。合成した水晶について特性を評価する。場合によっては再度種水晶を設置して合成実験を開始する。 13 タイトル 水晶を作る：水晶の合成実験③（担当：熊田、武井、齋藤） 事前学習 事後学習 合成した水晶の表面や銀線などを肉眼でよく観察する。 授業内容 合成した水晶を回収し、合成実験を終了する。合成した水晶について特性を評価する。 14 タイトル 発表準備 事前学習 事後学習 これまでの実験内容についてまとめておく。 発表の準備を行う。 授業内容 総括評価に向けてグループ発表の作成を行う。 15 タイトル 総括評価 事前学習 事後学習 発表のリハーサルを行う。 授業内容 総括評価：実験内容のまとめと発表 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜実務経験のある教員による授業科目の概要＞
教員の研究やあるいは経験に関連の深い内容の実験テーマを設定している。
＜JABEEプログラムの学習・教育目標との対応＞
《土木環境工学科》 (A) 技術者の責務の自覚 　様々な知識を修得し、技術が社会や自然に及ぼす影響や効果、および技術者の社会に対する責任を理解して、これを説明することができる。 ○
＜備考＞
(未登録)