例題で学ぶシリーズ例題で学ぶ
はじめての電気電子材料

［表紙］例題で学ぶ はじめての電気電子材料

紙版発売
電子版発売

A5判／368ページ

定価3,168円（本体2,880円＋税10%）

ISBN 978-4-297-12315-4

電子版

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書籍の概要

この本の概要

電気電子材料の範囲は，電子材料から半導体材料，磁気材料，電気絶縁材料など非常に広範囲にわたります。本書は，電気電子材料の物性からはじまり，導電材料と半導体材料の物性や基本特性，コンデンサなどに使用される誘電材料，磁気材料の磁気特性，熱電変換材料の基本特性と二次電池やキャパシタに使用される蓄電材料，トランジスタなどの電気電子デバイス，最後に材料評価について説明します。各章には，本書のコンセプトである例題と解答を随所に入れ，本文の理解を含めるように工夫しています。

こんな方におすすめ

  • 工学系の大学生，高専の学生　その他再学習を希望する技術者

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目次

第1 章　電気電子材料の基礎

  • 1－1 電気電子材料の物性
  • 1－2 量子力学の基礎
  • 1－3 化学結合
  • 1－4 結晶構造
  • 1－5 帯理論と統計力学

第2 章　導電材料

  • 2－1 金属の伝導性
  • 2－2 金属の伝導モデル
  • 2－3 合金の伝導性と用途
  • 2－4 レアメタルの電気電導性

第3 章　半導体材料

  • 3－1 真性半導体
  • 3－2 不純物半導体
  • 3－3 pn 接合
  • 3－4 金属-半導体接合
  • 3－5 光電変換・発光・電子放出材料

第4 章　誘電材料

  • 4－1 誘電体の基礎
  • 4－2 誘電体とコンデンサ
  • 4－3 電気二重層キャパシタ
    • 4－3－1 電気二重層キャパシタの特徴
    • 4－3－2 電気二重層キャパシタの構成
    • 4－3－3 電気二重層キャパシタの充放電測定
    • 4－3－4 キャパシタの内部抵抗測定
  • 4－4 マイカ
  • 4－5 チタン酸バリウム

第5 章　磁気材料

  • 5－1 磁性
  • 5－2 磁性材料
  • 5－3 磁化特性
  • 5－4 磁性材料の磁化特性測定
  • 5－5 電子部品
    • 5－5－1 電磁リレー
    • 5－5－2 リードリレー

第6 章　熱電変換材料と蓄電材料

  • 6－1 熱電変換材料
    • 6－1－1 ゼーベック効果，ペルチェ効果，トムソン効果の動作原理
    • 6－1－2 ゼーベック効果を利用した熱電変換素子
    • 6－1－3 ペルチェ効果を利用した熱電変換素子
    • 6－1－4 ペルチェ素子を使用した温度測定
  • 6－2 リチウムイオン電池
    • 6－2－1 リチウムイオン電池の基本原理
    • 6－2－2 正負電極スラリーの材料調合
    • 6－2－3 リチウムイオン電池の放電特性
  • 6－3 リチウムイオンキャパシタ
    • 6－3－1 リチウムイオンキャパシタの基本構成と動作原理
    • 6－3－2 リチウムイオンキャパシタのドーピング法と放電特性例
  • 6－4 全固体電池

第7 章　電気電子デバイス（半導体デバイス）

  • 7－1 ガンダイオード
  • 7－2 バイポーラトランジスタ
  • 7－3 MOS トランジスタ
  • 7－4 サイリスタ
  • 7－5 焦電素子

第8 章　電気電子デバイス（発光・光学系デバイス）

  • 8－1 半導体のバンドギャップ
  • 8－2 発光ダイオード（LED）
  • 8－3 レーザーダイオード（LD）
  • 8－4 液晶
  • 8－5 有機EL
  • 8－6 光ファイバー
  • 8－7 太陽電池

第9 章　材料評価

  • 9－1 X 線解析
  • 9－2 電気的評価
    • 9－2－1 部分放電試験
    • 9－2－2 V－t 試験
    • 9－2－3 絶縁耐力試験と絶縁破壊試験
    • 9－2－4 体積抵抗率と表面抵抗率
    • 9－2－5 誘電正接
  • 9－3 磁気測定
    • 9－3－1 エプスタイン装置と磁気特性の測定
    • 9－3－2 B－H 曲線と透磁率の測定
  • 9－4 機械的特性試験
    • 9－4－1 機械的特性値の種類
    • 9－4－2 強度試験

付録

  • 付録Ａ 光ファイバーを使用した色温度と色度図の測定
    • Ａ－1 色温度
    • Ａ－2 色度座標
    • Ａ－3 色温度の測定
  • 付録Ｂ 導電率と粘度の測定
    • Ｂ－1 導電率の測定
    • Ｂ－2 粘度の測定
  • 付録Ｃ 人体および人体計測にかかわる電子材料
    • Ｃ－ 1 神経での電気信号伝達
    • Ｃ－ 2 生体に用いる電極材料
    • Ｃ－ 3 生体のセンサ
  • 付録Ｄ ギリシャ文字
  • 付録Ｅ 電気電子工学の図記号

著者プロフィール

臼田昭司（うすだしょうじ）

1975年　北海道大学大学院工学研究科修了
1975年　工学博士
1975年　東京芝浦電気㈱（現・東芝）などで研究開発に従事
1994年　大阪府立工業高等専門学校総合工学システム学科・専攻科　教授
2008年　大阪府立工業高等専門学校地域連携テクノセター・産学交流室長
　　　　華東理工大学（上海）客員教授　山東大学（中国山東省）客員教授
　　　　ベトナム・ホーチミン工科大学名誉教授
2013年　大阪電気通信大学客員教授　立命館大学理工学部兼任講師
2020年　ミヤンマー・マンダレー工科大学客員教授
　　　　法政大学大学院・気候変動エネルギー政策研究所　特任教授
現在にいたる

専門：電気・電子工学，計測工学，実験・教育教材の開発と活用法
研究： リチウムイオン電池と蓄電システムの研究開発，リチウムイオンキャパシタの応用研
究，企業との奨励研究や共同開発の推進など。平成25年度「電気科学技術奨励賞」
（リチウムイオン電池の製作研究に関する研究指導）受賞

主な著書：

  • 「リチウムイオン電池回路設計入門」日刊工業新聞社，2012年
  • 「はじめての電気工学」森北出版社，2014年
  • 「 例題で学ぶ　はじめての電気回路」2016年，「例題で学ぶ　はじめての電磁気」2017年，「例題で学ぶ　はじめての半導体」2017年，「例題で学ぶ　はじめての自動制御」2018年，「例題で学ぶ　はじめての電気電子工学」2019年，「例題で学ぶ　はじめての電気機器」2019年，例題で学ぶはじめてのメカトロ制御」2021年（以上全て技術評論社）　他多数

早川潔（はやかわきよし）

1997年　山梨大学大学院工学研究科博士後期課程社会・システム工学修了
　　　　博士（工学）
　　　　通商産業省　工業技術院　電子総合技術研究所（現　産業技術総合研究所）情報アーキテクチャ部COE 特別研究員
2000年　九州工業大学　工学部電気工学科　講師
2005年　大阪府立工業高等専門学校　総合工学システム学科　電子情報コース　准教授
2017年　大阪府立大学工業高等専門学校　総合工学システム学科　電子情報コース　教授
現在にいたる

専門：電子回路，組込み・計算機システム，並列計算，IoT/AI
研究： センサー材料を使ったIoT/AI の研究に従事．アプリケーションのハードウェア化
主な著書：

  • 「例題で学ぶ　はじめての電子回路」技術評論社，2017年
  • 「例題で学ぶ　はじめての電気数学」技術評論社，2019年
  • 「実践ティーチング・ポートフォリオ　スターターブック」（共著）NTS，2011年

伊藤敏（いとうさとし）

1979年　大阪大学大学院理学研究科修了
1979年　理学博士
　　　　東京工芸大学工学部，愛知工科大学を経て
2004年　岐阜聖徳学園大学経済情報学部　教授
2021年　岐阜聖徳学園大学　名誉教授
現在にいたる

専門：材料活用の教材開発，センサによる実験・教育教材の開発と活用法
研究： 顔の動き検出とIOT の連携研究開発，慣性センサ利用の行動状態把握応用研究
主な著書：

  • 「 表計算ソフトを使った分析・解析の実践テクニック　Excel で学ぶ理工系シミュレーション入門」CQ 出版社，2003年
  • 「入門物理学実験　─体でつかむもの作りの基礎─」コロナ社，2006年

井上祥史（いのうえしょうし）

1980年　広島大学大学院理学研究科修了
1981年　理学博士
1985年　富士宮北高校，愛知技術短期大学などを経て
1999年　岩手大学教育学部教授，オーロラの研究に従事
2014年　北海道教育大学特任教授（2019年まで）
現在にいたる

専門：数値シミュレーション
研究： 複合現実システム，風力発電量予測システム，ICT 教育など
主な著書：

  • 「 中学校技術分野ものづくりシリーズ１，２，３」旺文社デジタルインスティチュート，2002年
  • 「情報基礎」学術図書，2006年
  • 「例題で学ぶ　はじめての電磁気」技術評論社，2017年

鷲野嘉映（わしのかえい）

1989年　岐阜市立岐阜薬科大学大学院薬学研究科博士前期課程修了　薬学修士
　　　　岐阜薬科大学薬学部助手，ファイザー製薬株式会社研究員，岐阜大学医学部併任講師（助手），名古屋文理大学健康生活学部准教授を歴任
1991年　鷲野行政書士事務所　所長（兼職）
1999年　博士（医学）（岐阜大学）
2015年　岐阜聖徳学園大学看護学部看護学科 教授
2021年　愛知みずほ短期大学生活学科 教授，岐阜大学大学院 医学系研究科生命原理学講座非常勤講師（2003年より）
現在にいたる

専門：衛生・公衆衛生学，教育工学（英語学習）
研究： 非侵襲的測定により得られるヒトの各種生理指標（加速度脈波・眼電位・脳血流等）を用いた健康科学的および教育工学的な応用研究
主な著書：

  • 「 アメリカ英語の名セリフベスト100」株式会社フォーイン・スクリーンプレイ事業部，2015年
  • 「先生が薦める英語学習のための特選映画100選（大学生編）」，株式会社フォーイン・スクリーンプレイ事業部，2017年
  • 「ストレス・疲労のセンシングとその評価技術」技術情報協会，2019年