本年度 2022FY 2021FY 2020FY 2019FY 2018FY 2017FY 2016FY 2015FY
本年度
2021年度 秋学期 エネルギー材料工学（材料工学・化学工学コース、2年生）
日時：金曜3限（13:00~14:30）、4限（14:50~16:10）
場所：工学部第15(総合2F)。10/15（金）3，4限の講義から、工学部第２講義室（西講義棟２階）に変更になります。
講師：山崎 仁丈 教授
評価：出席レポート：30点（授業終了時に提出する出席レポートの提出を持って、出席とする．出席レポートには、学生番号、研究室名、名前を記載すること．）、最終レポート：70点（内容、論理性および日本語のわかりやすさ．最終レポートを提出すれば、授業中の発表回数や質問回数を加点する．）
レポート記載要領：後日、記載予定。
教科書：なし
参考書：「金属酸化物のノンストイキオメトリーと電気伝導」斎藤編訳、内田老鶴圃
：「Thermodynamics of materials, vol. 1 & 2」 Ragone, Jone Wiley & Sons、日本語版絶版「材料の物理化学I & II」, 丸善（図書館にはあると思います）
：「Physical Ceramics」Chiang, Birnie, & Kingary, John Wiley & Sons
：「固体電子論入門」
：「表面技術者のための電気化学」
：「Electrochemistry at metal and semiconductor electrodes, by Norio Sato, Elsevier
その他：講義の急な変更や、伝達事項は、学生基本メール（学籍番号@s.kyushu-u.ac.jp）に送信します。必ず、こまめにチェックするようにしてください。質問や、相談などがある場合は、メール：regist@zaiko.kyushu-u.ac.jp、または電話：092-802-2946で、部門長秘書の井上まで連絡ください。
バーチャル研究室見学：こちらからどうぞ。
燃料電池、リチウムイオン電池、光触媒、触媒など、現代社会に必要不可欠なエネルギーデバイスは、特徴を持った材料を巧みに組み合わせることでそのエネルギー機能を発現させている。本授業では、これらエネルギーデバイスやそれらを構成するエネルギー材料の基礎知識から最先端研究内容まで、材料工学の観点から説明する。
予定
1. 10/8(Fri)3限 ガイダンス：本授業の狙い、イントロダクション
2. 10/8(Fri)4限 エネルギー材料の基礎1：質問への返答、固体中の点欠陥（欠陥化学）、Kröger-Vink表記、酸素空孔生成反応
3. 10/15(Fri)3限 燃料電池1：質問への返答、欠陥反応：元素置換による酸素空孔の生成反応（酸化物イオン伝導性燃料電池電解質, YSZ, およびプロトン伝導性燃料電池電解質, BZY）
4. 10/15(Fri)4限 燃料電池2：質問への返答、水和反応（プロトン伝導性燃料電池電解質, BZY）、熱重量測定、プロトン濃度の温度依存性、水和反応の平衡定数
5. 10/22(Fri)3限 燃料電池3：質問への返答、燃料電池の動作温度、イオン（プロトン）伝導度、プロトン拡散係数、プロトントラップ、高速プロトン伝導性電解質の材料設計指針
6. 10/22(Fri)4限 燃料電池4：質問への返答、化学ポテンシャル、電気化学ポテンシャル、電気化学センサー、燃料電池、燃料電池の理論変換効率
7. 10/29(Fri)3限 エネルギー材料開発のための機械学習1：質問への返答、機械学習とは？、教師あり学習、訓練データ、目的変数、記述子、機械学習モデル、機械学習を用いた材料特性予測
8. 10/29(Fri)4限 エネルギー材料開発のための機械学習2：質問への返答、機械学習を用いて新規プロトン伝導性酸化物が発見された最新例
9. 11/12(Fri)3限 光触媒1：質問への返答、半導体、光励起、バンドギャップ、バンド図
10. 11/12(Fri)4限 光触媒2：質問への返答、半導体、光励起、バンドギャップ、バンド図
11. 11/19(Fri)3限 光触媒3：質問への返答、半導体、光励起、バンドギャップ、バンド図
12. 11/19(Fri)4限 触媒1：質問への返答、表面ガス吸着、化学反応の熱力学および速度論
13. 11/26(Fri)3限 触媒2：質問への返答、表面ガス吸着、化学反応の熱力学および速度論
14. 11/26(Fri)4限 リチウムイオン電池1：質問への返答、状態図、相転移
15. 12/3(Fri)3限 バーチャルエネルギー材料研究現場見学@工学部第15(総合2F)
16. 12/3(Fri)16:20 レポート提出締切 （Proselfにて提出）
2021年度 秋学期 表面機能制御学（工学府材料工学専攻、大学院生）
日時：月曜１限、木曜１限（8:40~10:10）
場所：材工第8講義室(W4-3F)
講師：山崎 仁丈 教授
評価：出席、発表回数および演習解答：40点（授業内容とそれに対する感想を提出し、それを出席とする．学生番号、研究室名、名前を記載すること．最終レポートを提出すれば、授業中の質問回数を加点する．)、レポート：60点（各自作成した問題の質、解答内容、日本語のわかりやすさ）
教科書：「Electrochemistry at metal and semiconductor electrodes, by Norio Sato, Elsevier
参考書：「金属酸化物のノンストイキオメトリーと電気伝導」斎藤編訳、内田老鶴圃
：「Thermodynamics of materials, vol. 1 & 2」 Ragone, Jone Wiley & Sons、日本語版絶版「材料の物理化学I & II」, 丸善（図書館にはあると思います）
：「Physical Ceramics」Chiang, Birnie, & Kingary, John Wiley & Sons
：「固体電子論入門」
：「表面技術者のための電気化学」
演習：授業中に演習問題や計算結果を確認するため、関数電卓かノートPCを授業にお持ちください。
その他：講義の急な変更や、伝達事項は、学生基本メール（学籍番号@s.kyushu-u.ac.jp）に送信します。必ず、こまめにチェックするようにしてください。質問や、相談などがある場合は、メール：regist@zaiko.kyushu-u.ac.jp、または電話：092-802-2946で、部門長秘書の井上まで連絡ください。
バーチャル研究室見学：こちらからどうぞ。
燃料電池や光触媒などの最先端エネルギーデバイスや材料では、材料表面を巧みに制御することで目的とする機能を発現している。本授業では、これら物質・エネルギー変換機能の発現および制御に重要な表面近傍における点欠陥（電子、正孔、酸素空孔など）の熱力学的および速度論的挙動について講義する。
予定
1. 10/4(Mon) ガイダンス（本授業の狙い）、イントロダクション
2. 10/7(Thu) 固体の欠陥化学：Kröger-Vink表記、欠陥反応
3. 10/11(Mon) 演習回答、欠陥反応の平衡定数(熱力学)、Brouwerダイアグラム(熱力学)（p43~67）
4. 10/14(Thu) Brouwerダイアグラム(熱力学)、欠陥濃度の温度依存性(熱力学)
5. 10/18(Mon) 真性半導体中の電子と正孔(熱力学, p29~32 in Electrochemistry at Metal and Semiconductor Electrodes )
6. 10/21(Thu) 演習回答
7. 10/25(Mon) 兵頭特任助教代行：演習回答、真性半導体中の電子と正孔(熱力学, p29~32 in Electrochemistry at Metal and Semiconductor Electrodes ),不純物半導体中の電子と正孔(熱力学, p29~32 in Electrochemistry at Metal and Semiconductor Electrodes)
8. 10/28(Thu) 兵頭特任助教代行：水和酸化還元粒子の電子準位(熱力学, p47~53 in Electrochemistry at Metal and Semiconductor Electrodes),水和酸化還元電子のフェルミ準位 (熱力学, p53-57)、半導体/水溶液界面におけるバンド図の作成 (熱力学)
9. 11/1(Mon) 半導体/水溶液界面におけるバンド図の作成2 (熱力学)
10. 11/4(Thu)：休講
11. 11/11(Thu) 不純物半導体における電子-正孔濃度(熱力学)（p111~113）、固体中の原子の拡散：フィックの第一法則(速度論)（p127~129:Thermodynamics of materials vol.2）、演習問題作成について、Nernst-Einsteinの関係(速度論)（p141~144:Thermodynamics of materials vol.2）
12. 11/15(Mon) 各自作成したレポート問題の発表、Nernst-Einsteinの関係(速度論)（p141~144:Thermodynamics of materials vol.2）、固体中のイオン伝導・電子伝導（p213~217: Physical Ceramics)
13.11/18(Thu) 輸率(速度論)（p213~217: Physical Ceramics)、電気化学ポテンシャル(熱力学)、ネルンストの式(熱力学)（p233~235: Physical Ceramics）、バトラーボルマーの関係(速度論)（p52~57: 表面技術者のための電気化学）燃料電池の原理と理論変換効率(熱力学)、スペースチャージ（p97~123: Thermodynamics of materials vol.2、p146~165: Physical Ceramics）
14. 11/22(Mon) レポート発表&討論、アンケート調査
15. 11/25(Thu) 授業なし、12:00 レポート提出締切（指定したProselfへ提出）
表面反応速度(速度論)、固体中の相互拡散(速度論)（p236~242: Physical Ceramics）、表面、界面、偏析
材料工学B（工学府、大学院生_材料工学府以外）
日時：11/16 火曜4限（14:50~16:20）
場所：オンライン（zoom）
講師：山崎 仁丈 教授
題目：燃料電池材料
2021 東工大理学院化学系 特別講義第七および特別講演
日時：7/30(金) 10:20~12:20、14:20~16:00、16:15~18:45
場所：東工大理学院化学系 オンライン
講師：山崎 仁丈 教授
概要：酸化物に高速プロトン伝導性を誘起するための基礎原理やそれら酸化物の応用例を説明する。
講演題目：機械学習、実験データ、第一原理計算を活用したプロトン伝導性酸化物の加速的開発（85+65分）
概要：機械学習や計算を活用することにより、プロトン伝導性酸化物の開発を加速することが可能になってきた。本講演では、このような最新の研究成果を紹介する。
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2021 工学部出前講義
日時：7/20 13:00~14:20
場所：九州産業大学付属九州産業高等学校
講師：山崎 仁丈 教授
題目：材料工学が開く持続可能なエネルギー社会
2021 spring, Introduction to metallic compounds（Global course, 2nd year students）
Period：Monday 16:40~18:10
Place：オンライン（zoom）
Lecturer: Prof. Yoshihiro Yamazaki
5/31 Energy Materials
2021 未来社会を創る新エネルギーの現状と課題（基幹教育科目）
日時：5/26 水曜4限（14:50~16:20）
場所：オンライン（zoom）
講師：山崎 仁丈 教授
題目：エネルギー材料が開く持続可能なエネルギー社会
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