科目名　　　　　　　 ：　　　 機器分析特論��

英文科目名　　　 ：　　　 Instrumental Analysis ��

必修選択の別　 ：　　　 選択

単位数　　　　　　　 ：　　　 2 単位

対象学科　　　　　 ：　　　 物質工学専攻

学年・学期　　　 ：　　　 1 年・後期

授業形態　　　　　 ：　　　 毎週1回100分の講義(演習を含む)×15週

担当教官　　　　　 ：　　　 岸　　　浩　　(居室：物質･電気工学科棟3階)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 Tel　 ：　0285-20-2805　(dial in)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 FAX　：　0285-20-2887 (物質工学科事務室)、　0285-20-2880(庶務課)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 E-Mail：kishi@oyama-ct.ac.jp

授業の概要

　機器分析は、化学・生物の方法論である。化学・生物の研究遂行上、必要な機器分析の手法をマスターする必要がある。研究計画立案時の分析手段の選択には、多くの分析手法を概括的に理解しておく事が望まれる。数多い機器分析法の中で、本科4年の機器分析�氈E機器分析��の講義内容との重複に留意しつつ、最近発展の著しい表面分析法のいくつかを取り上げ概括的理解をさせる様にする。

授業目的

　近年発展しつつある多種多様な固体表面分析法を、分析に用いるプローブによって分類し、これらの分析法の原理、装置、応用を概括的に学習する。

(1)　相互作用の基本概念について学習する

(2)　電子をプローブとする分光法のいくつかについて学習する

(3)　X線をプローブとする分光法のいくつかについて学習する

(4)　イオンをプローブとする分光法のいくつかについて学習する

(5)　その他の分析法のいくつかについて学習する

達成目標

(1)　相互作用の基本概念を理解し説明できること

(2)　電子をプローブとする分光法のいくつかについて理解し説明出来ること

(3)　X線をプローブとする分光法のいくつかについて理解し説明出来ること

(4)　イオンをプローブとする分光法のいくつかについて理解し説明出来ること

(5)　その他の分析法のいくつかについて理解し説明できること

学習保証時間

100（分／週）×15（週／年）＝1500（分／年）＝25（時間／年）

教科書

教科書を用いず、講義内容を要約したプリントを配布する。

参考書

日本化学会編　第4版実験化学講座8「分光�｡」丸善(1993)

日本化学会編　第4版実験化学講座13「表面･界面」丸善(1993)

山科俊郎･福田伸著　表面分析の基礎と応用　東京大学出版会 (1991)

学習方法

予習　：　特に準備は要らない。

授業　：　各回配布するプリントに授業内容が要約されている。

　　　　 授業時間内に内容を整理して理解させるようにする。

復習　：　各回の授業内容に関する演習問題を課し、次回に解答を提出し内容を検討して理解度の確認とする。数回に1回とまとめて課す場合もある。

キーワード

表面分析、固体表面、表面の原子構造、表面の状態分析、電子、X線、イオン、LEED、AES、EELS、UPS、XPS、ISS、RBS、ERD、STM、FIM

授業内容

第1章　序　論

§1・1　表面分析の考え方と表面分析の原理

§1・2　プローブから見た表面分析法の分類

第2章　相互作用の基本概念

§2・1　単位、断面積　　　　　　　　　 §2・2　波動関数及び量子数と電子の配位

第3章　電子をプローブとする分光法

§3・1　電子照射した時の2次粒子と分光法　　　　　　 §3・2　オージェ電子分光法(AES)

§3・3　低速電子線回折法(LEED)　　　　　　　 §3・4　電子エネルギー損失分光法(EELS)

第4章　X線をプローブとする分光法

§4・1　物質によるX線の吸収

§4・2　X線以外の光子の利用

§4・3　X線光電子分光法(XPS)

第5章　 イオンをプローブとする分光法

§5・1　イオンの散乱過程とエネルギー損失過程

§5・2　低速イオン散乱分光法(ISS)

§5・3　ラザーフォード後方散乱分光法(RBS)

§5・4　弾性反跳粒子検出法(ERD)

§5・5　2次イオン質量分析法

第6章　その他の分析法

§6・1　走査トンネル顕微鏡(STM)　　　　　　 §6・2　電界イオン顕微鏡(FIM)

授業方法

　各回配布するプリントに授業内容が要約されている。授業時間内に内容を整理して理解させるように授業を進める。授業中に多く質問するように努力させる。授業内容に関して例題を用いて解説する。また、各回の授業内容に関する演習問題を課し、次回に解答を提出し内容を検討して理解度の確認とする。

カリキュラムの中の位置付け

　機器分析法は、各々独立の物理的原理に基づいているので、他の機器分析法を学習しておく事は必須ではありません。一般的な化学分析の方法を学ぶという意味で、本科4年の機器分析�氈E機器分析��を学習しておく事は有意義です。

この科目を学ぶために先行して理解する必要のある科目

　　本科1･2年　：　基礎化学、無機化学、有機化学(構造、命名法)、一般物理。

この科目と同時に学ぶ関連科目

　　　 なし

この科目の前に学ぶ関連科目

　　なし

この科目の後に学ぶ関連科目

　　物質工学専攻2年　：　機器分析特論��

評価方法

　 　中間試験(35%)、期末試験(35%)、演習課題(30%)。

連絡事項

　　質問がある場合は、いつでも教官室または実験室を訪ねてください。

　　E-Mailでの質問も可です。

学生へのメッセージ

　表面分析機器は非常に多種多様あり、その物理的原理も多岐にわたっています。わかりやすく説明することを念頭に置いていますが、理解困難な時は参考書などにより自ら理解を深める努力をすることが大切です。