メジャーQ&A

材料工学メジャー　Q&A

教えて！じみぃ君

材料工学メジャー　非公認キャラクターの「じみぃ君」です。
みんなの疑問に答えます。

目次

材料工学メジャー　非公認キャラクターの「じみぃ君」

Q1.材料工学メジャーでは何を勉強するの？

A1.　本メジャーでは材料工学や物質工学の分野で、ナノテクノロジーやナノサイエンスといった分野の手法を駆使して、人々の生活を便利にする電子?光デバイスを作るために役立つ材料の勉強と研究をしているよ。
具体的には、物質中の電子の状態を理解することがとっても大事なので、量子力学を勉強します。その量子力学に基づいて、より発展的に、固体物理や統計力学、半導体工学、光電子物性学、ナノ材料工学を学ぶんだ。

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Q2.材料?物質工学って何？

A2.材料は原子や分子の配列によってできているね。その中でもメモリやスイッチ、あるいは太陽電池、LEDライトなどの電子?光デバイス向けの材料では、電子が主な役割を担っているんだ。2014年に3人の日本人がノーベル物理学賞を受賞した青色LEDの材料開発も材料?物質工学の分野の仕事が認められたんだ。
このような分野で、材料の性質を最大限利用するためには、その電子の状態を理解することがとっても大事なんだよ。電子の状態を知るためには、電子そのものの状態だけでなく、電子が存在する環境についても理解する必要があるんだ。現象の原因を要素分解的に探索し、より良くするために活用するのが、材料?物質工学の仕事だよ。

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Q3.　どんな物質が対象なの？

A3.炭素系ナノチューブや有機結晶?有機半導体、また、シリコンやダイヤモンドのIV族半導体や化合物半導体が、主に取り扱っている材料だよ。他にも新らしく開発された材料系を取り扱ったりもするよ。元素の種類や配列によって結合状態が異なることにより、多様な性質を示すのが材料系の奥深いところだよ。さらに、材料の形状を制御することによっても電子の振る舞いを変えることができるところもおもしろい点かな。

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Q4.高校で勉強する内容のどの範囲に対応しますか？

A4.高校の物理ではエネルギー保存則などの基本的な考え方の要素を学んだよね。高校の物理で学んだことを総合して物質に応用するのが材料工学なので、1対1に対応する学習範囲を挙げられないな。あえて言うなら、「電子と光」の単元を、他の単元で学んだことと組み合わせて、より深く学ぶことを想像してもらうのが近いかもしれないね。物質中の電子の性質を知り制御することが、役立つ材料を研究する醍醐味だよ。

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Q5.化学か材料工学かで悩んでいます

A5.材料を扱うという点では、材料工学は化学に似ています。材料系を学ぶ材料工学と化学は切り離すことができず、その境界は入り組んでいるよ。高校の勉強の範囲では材料に関連することをあまりやらないので、材料に興味をもった人が「化学をやりたい」と思うのは当然かもしれないね。でも、材料や物質をより詳しく学ぶためには、電子の状態を物理的に理解することが、とっても大事なんだよ。ナノテクノロジーなどに代表される新しい材料開発の場では、物理と化学を基礎とした物質科学をしっかりと身につけた人材が求められているんだ。

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Q6.化学メジャーと材料工学メジャーで学ぶことの違いは何？

A.化学と材料工学では、対象が分子なのか固体材料なのかという点で異なり、物事を捉える切り口や調べる手段が異なる場合が多いよ。化学メジャーでは、無機化学と有機化学で学ぶ合成をベースに材料を作製し、分析化学や構造化学という手段をつかって解析します。材料工学メジャーでは、量子力学をベースに、固体物理や統計力学、半導体工学、光電子物性学、ナノ材料工学を学びます。これらの知識を総動員して、材料や試料を作製し、電気特性や光学応答を計測し、研究します。
前身の精密物質学科が材料工学メジャーと化学メジャーに分かれていますが、材料工学メジャーの中にも、化学の要素を含む研究室が複数あるよ。

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Q7.材料工学を勉強したり研究したりする、やりがいは何ですか？

A7.身の回りで使用しているものの動作原理を電子レベルで理解できるようになることや、さまざまな材料系の多様さの原因を探ることにやりがいがあるよ。狙い通りの現象が起きたり、あるいは、予想もしなかった現象が見えたりすることも、材料の奥深さに敬意を払う楽しい経験だよ。さらに、現在研究している材料や現象が、近い将来人々の役に立つ日が来ることを想像しながら研究することは嬉しいことだね。

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Q8.材料工学メジャーを第１メジャーとするのと、第２メジャーとするのとの違いは何ですか？

A8.どのメジャーでも第１に選択したメジャーで卒業研究をするよ。つまり、材料工学メジャーを第１メジャーに選択すると、材料工学メジャーに所属する教員の下で、卒業研究をします。 第１メジャーと第２メジャーでは取るべき単位数が異なるし、科目によっては、第１メジャーの学生には必修だけど、第２メジャーの学生には選択となっている場合もあるので、どのメジャーを第１にするかは重要だね。どのような専門知識を身につけたいかをよく考えて第１メジャーを選択する必要があるよ。

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Q9.第２メジャーとして選択されるのはどのメジャーが多いですか？

A9.材料工学メジャーを第１メジャーとしている学生は、多くが第２メジャーとして電子計測メジャーか化学メジャーを選択しているよ。前者は、電気電子工学コース、後者はナノテクノロジーコースを履修して卒業することに対応するよ。

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材料工学メジャー　非公認キャラクターの「じみぃ君」

Q10.高校物理を履修していないけど大丈夫ですか？

A10.　やっていけるよ。もちろん、頑張ってついて行く努力は要るよ。1年生向け学部共通科目として、基礎力学と基礎電磁気学という物理学の初歩的な内容を取扱う授業が開講されていて、これらの科目を履修することにより、物理学の基礎を一通り学ぶことができるよ。
ナノテクノロジーなどに代表される新しい材料開発の場では、物理と化学を基礎とした物質科学をしっかりと身につけた人材が求められているんだ。尻込みせずに、物理学を習得してください。

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Q11.高校で物理実験をほとんどしていませんがついていけますか？

A11.　大丈夫だよ。大部分の高校で物理の実験をやっていないようだね。本学での実験の授業は、先生たちと技術職員の方が担当していますが、親切な手引き書（テキスト）も用意されているし、それ以外にも大学院生の先輩がティーチングアシスタントとして多く参加し、きめ細かな指導してくれますので心配いらないよ

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Q12.将来どんな職業につく学生が多いですか？

A12. 卒業生の就職実績(1,2)を見てください。家電メーカー、電気部品メーカー、機械部品メーカー、製薬会社などへの就職実績があります。
具体的な目標が今は無くても、入学した後、授業を受け、実験を行う中で、教員や先輩あるいはOBと話をして，自分の夢や希望に沿った就職先を決めてください。

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Q13.高校までの勉強と違うところは何ですか？

A13.　高校までは授業を聞いていればわかるようになっていたと思いますが、大学の授業はそうではありませんよ。習得すべき内容が多く、あくまで授業はそのガイドみたいなものであって、基本的には自分の頭で考えながら勉強しないとだめです。自主的に勉強しないと定期試験でひどい目に遭います。単位をどんどん落としてしまい、留年！という場合も少なくありません。

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Q14.女子学生の割合はどのぐらいですか？女子にとって過ごしやすいでしょうか？

A14. 女子学生の数は年度によって違うけど、これまでの実績では、5%～15％くらいです。ですから、「他に女子学生がいないのでは？」と心配することはないよ。「じみぃ君」の生みの親も女子学生だよ。 また、他のメジャーの学生や上の学年とも交流できる機会があるので，情報交換やアドバイスをもらったりもできると思うよ。きっと楽しい学生生活が送れるはず。

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Q15. 何割ぐらいの人が大学院へ進みますか？

A15. 前身の精密物質学科では平均すると６割強の学生が大学院へ進学しました。物質科学の分野では勉強の積み重ねが重要なため、学部４年間のみでは基礎勉強で終わってしまう可能性があるんだ。学部の卒業研究で習得した研究の進め方を活かして、新しいオリジナルな研究課題にチャレンジしたくなるようだね。

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Q16. 大学院へ進んで良いことは何ですか？

A16. ２つあります。
一つはオリジナルな研究を実行し、得られた成果を関連する学会等で発表することで、学問の進歩に貢献したという充実感が得られることだ。 二つめは、上記の大学院での活動について、「博士前期課程終了＝研究開発能力あり」として一般企業で認知されているらしいから、就職の際に勘案され研究開発職などの専門職につくチャンスが非常に大きくなるそうだ。

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Q17. 大学院ではどんな風に研究しますか？

A17. 研究室によりスタイルは異なるよ。実験系では、特殊装置を用いた実験をするので、1人で操作するのは困難な場合もあり、チームワークが必要となる場合も少なくないな。研究内容によっては、1人でコツコツやる場合もあるけどね。いずれの場合も、個々の学生が、関連学会で発表できるような、新規性のあるオリジナルな研究をしているよ。

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材料工学メジャー　非公認キャラクターの「じみぃ君」

Q18. じみぃ君は何者？

A18. じみぃ君は、2017年4月、精密物質学科4年女子学生により生み出された、材料工学メジャーの非公認キャラクターです。メジャーの広報を担当します。知恵の象徴であるフクロウをモチーフに、このポーズでは、右手には何でもよーく見てやろうとルーペを持ち、左手はフレーミングの左手の法則で、力、磁場、電流を考えています。じわじわ、注目を集めています。よろしくね！

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