教育内容

結晶学

2013年度 結晶学

概要

無機材料の多くは結晶性の固体であり、単結晶が集まった多結晶体である。したがって、無機材料の諸性質を理解するためには、結晶に対する理解が不可欠である。本講義では、結晶の周期性や構造の記述法およびX線を用いた構造解析の基礎について学習する。

到達目標

  • 結晶を7つの結晶系に分類できる。
  • 格子定数の記述ができ、与えられたミラー指数の面について、間隔を計算できる。
  • 簡単な構造の単結晶について、結晶構造因子が計算できる。
  • X線回折の消滅則について説明できる。

キーワード

結晶構造と周期性、対称性と物性、散乱と回折、粉末X線回折、単結晶X線回折

講義内容

第1回 結晶とは何か(単位胞と基本構造)
第2回 対称性とブラベー格子
第3回 7つの結晶系、格子定数
第4回 二次元ブラベー格子
第5回 格子のスタッキング、典型的な結晶の形
第6回 ミラー指数その1:結晶における方向の記述
第7回 ミラー指数その2:六方晶におけるミラー指数
第8回 面間隔の求め方
第9回 格子欠陥(原子空孔と転位)・多結晶体
第10回 X線の発生法・特性X線について
第11回 ブラッグの条件と面の間隔
第12回 粉末X線回折による格子定数の求め方
第13回 単結晶による解析
第14回 ステレオ投影と極点図
第15回 まとめ

成績評価等について

成績評価 定期試験90% レポート評価10%(予定)
指定図書 早稲田嘉夫・松原英一郎著「X線構造解析」内田老鶴圃
参考書 カリティ著・松村源太郎訳「X線回折要論」(アグネ)
宿題および小試験 小試験・演習等は適宜行う
前提学力 1年前期に受講する数学について、よく理解していることが望ましい。