|
授業科目名
|
担当教員
|
|||||||||||||||||||||||||
|
固体構造化学特論
|
山中 淳二／綿打 敏司／米崎 功記
|
|||||||||||||||||||||||||
|
時間割番号
|
単位数
|
コース
|
履修年次
|
期別
|
曜日
|
時限
|
||||||||||||||||||||
| GTZ507 | 2 | (未登録) | 1 | 後期 | 木 | II | ||||||||||||||||||||
| ［概要と目標］ | ||||||||||||||||||||||||||
| [Advanced Solid-State Structural Chemistry] Understand electron diffraction in relation to the concept of reciprocal lattice. Furthermore, understand the basics of transmission electron microscopy, which is effective for observing the microstructure of various crystalline materials. Understand basic concepts of phase equilibrium, nucleation, and surface energy, which are essential for understanding crystal growth, in relation to knowledge of physical chemistry such as thermodynamics. Learn the concepts of symmetry elements and symmetry operations, and understand that the symmetry of a structure with a finite size is expressed by a combination of symmetry operations (point groups). Understand that point groups follow certain rules based on basic group theory. 逆格子という概念と関連付けて電子回折を理解する．さらに，様々な結晶材料の微細組織観察に有効な，透過電子顕微鏡法の基礎を理解する． 結晶成長を理解する上で欠くことのできない相平衡、核形成、表面エネルギーに関する初歩的な考え方を熱力学など物理化学の知見と関連付けて理解する． 対称要素、対称操作の概念を学び、有限サイズをもつ構造の対称性が対称操作の組み合わせ（点群）により表現されることを理解する．点群が特定のルールに従うことを、初歩的な群論に基づき理解する． |
||||||||||||||||||||||||||
| [到達目標] | ||||||||||||||||||||||||||
|
Students will be able to interpret electron diffraction and transmission electron microscope images. Students will be able to outline models used in nucleation, etc. They will be able to classify molecules into point groups and determine the degeneracy of energy levels of molecular vibrations. 電子回折と透過電子顕微鏡像の解釈ができる． 学生自身が、核形成などに用いられているモデルの概要を説明できる． 分子を点群に分類したうえで分子振動のエネルギー準位の縮退度を求められる． |
||||||||||||||||||||||||||
| ［必要知識・準備］ | ||||||||||||||||||||||||||
| Basic knowledge of physical chemistry and solid-state chemistry 物理化学および固体化学の基礎的な知識 |
||||||||||||||||||||||||||
| ［評価基準］ | ||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||
| ［教科書］ | ||||||||||||||||||||||||||
| ［参考書］ | ||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||
| ［講義項目］ | ||||||||||||||||||||||||||
| 1 X-ray and electron diffraction by crystals 2 Reciprocal lattice and electron diffraction 3 Structure of transmission electron microscope 4 Transmission electron microscope observation of various crystals 5 Latest topics on transmission electron microscopes, summary of Lectures 1-5 6 Phase equilibrium 7 Crystal structure and surface atomic arrangement 8 Nucleation 9 Surface energy, equilibrium form of crystals 10 Melt growth, summary of Lectures 6-10 11 Group theoretical characteristics of point groups 12 Representation of symmetry operations 13 Reducible representation, irreducible representation 14 Tips for index calculation, representation of direct product 15 Molecular orbitals, summary of Lectures 11-15 第１回 X線と電子の結晶による回折 第２回 逆格子と電子回折 第３回 透過電子顕微鏡の構造 第４回 様々な結晶の透過電子顕微鏡観察 第５回 最新の透過電子顕微鏡に関するトピックス、1-5回の総括 第６回 相平衡 第７回 結晶構造と表面の原子配列 第８回 核形成 第９回 表面エネルギー 結晶の平衡形 第１０回 融液成長、6-10回の総括 第１１回 点群の群論的特徴 第１２回 対称操作の表現 第１３回 可約表現，既約表現 第１４回 指標計算のコツ，直積の表現 第１５回 分子軌道、11-15回の総括 ＊授業形態は基本は対面とする．感染状況や効果的教育効果を検討して他の方法(オンライン，オンデマンド，ハイフレックス)とする場合がある． ＊第１～５回は山中，第６～１０回は綿打，第１１回～１５回は米崎が担当する予定． 講義の順序は変更する場合もある． ＊評価の内訳(試験・レポート等による)は，受講生と相談のうえ変更する場合がある． |
||||||||||||||||||||||||||
| ［前年度授業に対する改善要望等への対応］ | ||||||||||||||||||||||||||
| 前年度と同様に実施 | ||||||||||||||||||||||||||