Web Syllabus(講義概要)

平成24年度

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超伝導材料・デバイス理工学特論 (Superconducting Materials and Devices) 関根 久
2年 通年 専門分野選択 2単位
【専後・通】 12-3-1049

1.
授業のキーワード
集積化、超伝導材料、薄膜化技術、超微細加工技術、ジョセフソン素子、ニュ-ロ素子、光集積回路、知能材料
2.
授業のねらい
現在のシリコン半導体技術の限界を超えるものとしての 超伝導デバイス技術について、ナノテクノロジ-と関連させながら、専門的内容を理解していくことをねらいとします。
3.
授業の概要
本講義では、金属系、酸化物系及び有機物系における超伝導材料のこれまでの研究成果や応用について、詳しく講義します。また、超伝導ジョセフソン素子の特性や研究状況、応用の可能性等についても詳述します。さらに、将来開発が期待されている新機能素子、例えば、ニュ-ロ素子、光集積回路、知能材料等もとりあげ、解説します。
4.
授業内容のレベルと準備学習・関連科目
授業の目標は、超伝導材料の内容をより掘り下げたもの、及び、未来技術について講義します。修士の講義を受けた人なら誰でも理解できるよう、配慮しながら講義を進めていきます。準備学習としては、授業終了時に課題を伝えますので、自主的に学習していてください。
5.
授業の形式
講義、演習等を随時行ってゆきます。
6.
授業内容
(1) 実用超伝導材料の主な研究成果
     ・金属系  ・酸化物系 
(2) 実用超伝導材料の主な研究成果
     ・有機物系
(3) 各種超伝導材料の応用例
     ・金属系  ・酸化物系  ・有機物系
(4) 各種超伝導材料の応用例
     ・有機物系
(5) 超伝導理論と臨界特性
     ・BCS 理論  ・臨界温度 
(6) 3つの臨界特性
     ・臨界磁界  ・臨界電流
(7) トンネル効果
     ・トンネル効果の原理と応用
(8) ジョセフソン素子
     ・ ジョセフソン素子の特性と応用
(9) ナノテクノロジ-と超伝導
     ・ナノテクノロジ-の現状と将来
(10) 超伝導体の薄膜化技術
     ・超伝導薄膜化技術
(11) 各種超伝導デバイス(1)
     ・超伝導トランジスタ  ・超伝導量子磁束干渉計(SQUID)
(12) 各種超伝導デバイス(2)
     ・超伝導コンピュ-タ  ・超伝導超高感度電磁センサ-
(13) その他の新電子素子・技術(1)
     ・光集積回路  ・光コンピュ-タ
(14) その他の新電子素子・技術(2)
     ・ニュ-ロ・コンピュ-タ ・ニュ-ロチップ
(15) 新しいア-キテクチャ
     ・ハ-ドウェアとソフトウェアの一体化 ・知能材料
7.
成績評価の方法
出席率とレポ-トで評価します。
8.
テキスト、教材
教材は必要に応じ授業時に配布します。参考書は授業時に紹介します。