| はじめに 3 |
| 第1部 材科学の基礎 15 |
| 第1章 ようこそ材料科学の世界へ 16 |
| 1-1 飛行機と材料 16 |
| 1-2 物質の三態-状態図 19 |
| 1-3 ジュラルミンの正体 21 |
| 1-4 歴史に初めて登場した材料 22 |
| 1-5 青銅器時代 25 |
| 1-6 鉄器時代から中世へ 26 |
| 1-7 磁石としての鉄 29 |
| 1-8 原子論と近代科学の誕生 30 |
| 1-9 古典物理学の確立と原子 32 |
| 1-10 量子論と原子の構造 35 |
| 1-11 量子力学の誕生 40 |
| 第2章 物資の構造 44 |
| 2-1 科学結合と電子 44 |
| 2-2 原子の配列はどのように決められたか？ 50 |
| 2-3 団体中の原子配列と結晶の記述 51 |
| 2-4 電気はどのように流れるか？ 56 |
| 2-5 ミクロ組織 61 |
| 2-6 結晶の欠陥と粒界 63 |
| 2-7 相変態と状態図 67 |
| 2-8 状態図とミクロ組織 70 |
| 2-9 多彩な非平衡状態とアモルファス 76 |
| 2-10 アモルファスと金属ガラス 78 |
| 2-11 材料の強度 81 |
| 2-12 材料とは 86 |
| 第2部 社会基盤を作る材料 89 |
| 第3章 鉄鋼材料 90 |
| 3-1 鉄の星-地球 90 |
| 3-2 鉄と社会との関わり 91 |
| 3-3 物質としての鉄 92 |
| 3-4 構造用金属材料に必要な特性とは？ 94 |
| 3-5 金属強化の原理 97 |
| 3-6 鉄鋼材料の強度特性とは？ 100 |
| 3-7 最近の鉄鋼材料の開発 105 |
| 3-8 これからの鉄鋼研究に求められること 114 |
| 第4章 非鉄金属 121 |
| 4-1 多彩な合金群 121 |
| 4-2 アルミニウムと時効析出合金 122 |
| 4-3 銅合金とスピノーグル分解 129 |
| 4-4 ニッケル合金と耐熱特性 132 |
| 4-5 新金属として期待されるチタン 136 |
| 4-6 マグネシウム合金と軽量性 142 |
| 4-7 クロムと耐食性 144 |
| 4-8 責金属と触媒特性 148 |
| 4-9 高温材料としての高融点金属 150 |
| 4-10 最後に 153 |
| 第5章 セラミックス 155 |
| 5-1 セラミックスとは 155 |
| 5-2 CVDによるエンジニアリング・セラミックスの開発 158 |
| 5-3 CVDによる変形する軟らかい セラミックス-Ti3SiC2の開発 162 |
| 5-4 レーザーCVDによる多量の 気孔を含むジルコニア膜の開発 163 |
| 第6章 バルク金属ガラス 172 |
| 6-1 結晶構造金属とランダム構造金属 172 |
| 6-2 アモルファス金属の開発の経緯 173 |
| 6-3 バルクガラス金属の開発の経緯 174 |
| 6-4 バルク金属ガラスの組成の特徴 175 |
| 6-5 バルク金属ガラス構造の特徴 178 |
| 6-6 バルク金属ガラス形成とその多元化効果 179 |
| 6-7 バルク金属ガラスの諸特性 182 |
| 6-8 バルク金属ガラスの応用 189 |
| 6-9 結晶および 準結晶分散バルク金属ガラス 200 |
| 6-10 おわりに 200 |
| 第3部 エネルギー、環境、情報分野の基盤を作る材料 203 |
| 第7章 高効率の太陽電池を目指して 204 |
| 7-1 太陽電池の必要性とSi多結晶の役割 204 |
| 7-2 Siバルク多結晶の成長メカリズム 210 |
| 7-3 Siバルク多結晶の結晶成長 223 |
| 7-4 Siバルク多結晶の太陽電池 228 |
| 7-5 将来への展望 236 |
| 第8章 燃料電池と水素貯蔵材料 241 |
| 8-1 燃料電池の概要 242 |
| 8-2 水素貯蔵技術の重要性 245 |
| 8-3 水素エネルギー研究の「今」をどう捉えるか 258 |
| 第9章 環境材料としての光触媒 260 |
| 9-1 触媒とは 262 |
| 9-2 光触媒とは 263 |
| 9-3 本多-藤嶋効果 266 |
| 9-4 光触媒のメカニズム 270 |
| 9-5 二酸化チタン 272 |
| 9-6 TiO2光触媒の機能はどのようにして決まるか 275 |
| 9-7 超親水性 279 |
| 9-8 Ti02のコーティング方法 281 |
| 9-9 TiO2光触媒の評価方法 284 |
| 9-10 TiO2の可視光応答性 287 |
| 9-11 TiO2光触媒の将来 290 |
| 第10章 磁性材料とエレクトロニクス |
| 10-1 磁性体 293 |
| 10-2 磁気の起源 293 |
| 10-3 磁性体の種類 295 |
| 10-4 磁気記録 301 |
| 10-5 磁性薄漠 305 |
| 10-6 スピンエレクトロニクス 308 |
| 10-7 おわりに 315 |
| 第11章 新しい電気伝導材料-有機物質 316 |
| 11-1 有機物質の構造-分子とその積み重なり 317 |
| 11-2 有機物質に電気を流す 321 |
| 11-3 物性研究の舞台としての分子性導体 325 |
| 11-4 きれいな金属 327 |
| 11-5 強相関電子系としての有機伝導帯 330 |
| 11-6 分子性導体に現れる金属-絶縁体転位-モット転位 331 |
| 11-7 分子性物質から電子機能性材料へ 339 |
| 11-8 有機発光素子 339 |
| 11-9 有機トランジスター 342 |
| 11-10 有機物質、分子性物質の材料研究の将来 344 |
| おわりに 346 |
| 参考図書 350 |
| 執筆者紹介 356 |
| さくいん 359 |
