理工学講座 電気電子材料

導電性制御とエネルギー変換の実際

理工学講座 電気電子材料
著者 松葉 博則
ジャンル 全て
電気
シリーズ 理工学講座
出版年月日 1998/04/01
ISBN 9784501108007
判型・ページ数 A5・218ページ
定価 2,970円(本体2,700円+税)
在庫 在庫あり

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電気電子材料は,多くの場合,電荷の流れ(電流)と,光などの電磁波との変換,フォノン(熱)との相互作用に基づく性質を利用している。本書は,これらの観点から材料を理解することを目的としたものである。これにより,電気電子材料において現れる

<まえがき>
 電気,電子工学では,材料の知識を欠くことはできない。ハードウェアと呼ばれるものは,すべて何らかの材料を用いられて作られている。電気電子機器の性能は,その使用する材料の性質により支配される。機械の進歩は,多くの場合,材料開発,改善によってなされる。また,新材料の出現は,これまでになかった機器を作り出す。それゆえ,新しい材料の開発,あるいは材料性能の改善は,非常に重要な研究課題と言えよう。過去,現在を問わず材料の変革は精力的に進められ,電気電子材料は,最も変化の大きい分野となっている。10年経過すると,使われている材料が,全く異なってしまっている分野も少なくない。
 電気電子材料は,材料の電気的性質を利用することが主眼であるが,その範囲はたいへん広い。物質は電気的な力によって構成されているから,極端な言い方をすれば,電気電子材料は,物理学,化学,生物学など,ほとんどの科学技術分野と関係がある。
 このように変化が激しく,その扱う学問分野の広い電気電子材料を,限られたページでまとめるのは,たいへん難しいことと思う。しかし,電気電子材料は多くの場合,電化の流れ(電流)と,光などの電磁波との変換,フォノン(熱)との相互関係に基づく性質を利用している。これらの観点から,材料理解するという試みを本書では行ってみた。これにより,電気電子材料において現れる多種の現象の基本原理と,これらの相互関係を理解することを一つの重要な目的とした。そのうえで,具体的な各材料について述べた。材料分野の,変遷の激しいことを考慮し,できるだけ最新の状況に基づき,重点を置いて取り上げた。さらに電気電子材料の性能として,信頼性は重要な項目である。これは個々の材料に関連し,具体的な記述はできないが,一般的な考え方を述べた。
 新しい,独創性のある材料の開発は,その基本原理の,広い面から見た総合的理解から始まると考えている。違う分野で使われている考え方を持ち込むと,新たな発展が達成できると,よく言われる。また,電気電子材料を学ぶ上でも,「なぜ」,「どうして」という観点が,最も興味をもち,かつ応用が利くことではないかと考える。本書がその一助にでもなれば,と願っている。
 電気電子材料は非常に多く専門分野にまたがり,これらの分野で,同じ現象が違った見方で見られていることもあるし,使う言葉や単位が違うこともある。単位の,分野ごとの違いをなくすため,本書では,単位は,すべてSIユニットで表現した。これにより,それぞれの専門分野で、通常使われている単位と異なることもある。なお,SIユニットが,ある分野で全く使われていない場合には,その専門分野での通常の扱いと異なることもなる。これらは,材料を一貫して見渡すという観点から,あえて行ってみた。なお,用語については,専門分野ごとに違うものがあり,場合によっては,同じ分野であるにもかかわらず,例えば,「超電導」,「超伝導」と2種あることもある。
 このような用語については,著者の独断により統一した。しかし,用語について,主義主張が著者にあるわけではない。
 このように統一的に記述する努力をすることが,淺学非才にもかかわらず,非常に広い分野にわたる技術を,ひとまとめとして書き記すことの問題点を補うことを願っている。
 本書は大学における電気電子材料の講義メモをもとに,加筆し構成したものである。出版にご支援いただいた東京電機大学の先生方および,内容構成や不備な文章の改善等,多くのお世話を頂き,またご迷惑をおかけした東京電機大学出版局編集課の岩下行徳氏に心から感謝申し上げたい。
1998年3月
松葉博則
第1章 電気電子材料の概要
第2章 物質の導電性?電流とは何か?
第3章 キャリヤの挙動と電流
第4章 異種材料の接合?界面電荷の生成と非線型電流?
第5章 金属の導電性
第6章 絶縁体の電気伝導
第7章 半導体の電気伝導
第8章 液体の電気伝導
第9章 超伝導の電気伝導
第10章 絶縁体・誘電体の誘電性
第11章 絶縁破壊と高電圧絶縁
第12章 磁性体
第13章 光デバイス
第14章 半導体デバイス
第15章 電池
第16章 信頼性と寿命

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