講義コード3310800
開設科目名固体化学
担当教員梶原 孝志
教員所属理学部
開講期・曜日・時限・教室後期 火曜日 3・4時限 G202
授業方法講義
対象学生3回生
単位数2
週時間2


授業概要
原子や分子が集合して形成される固体物質は,構成要素である原子や分子そのものとは異なる性質(物性)を示すことが知られている。本講義では原子やイオンが周期配列することで生じる“結晶軌道”と“バンド”に着目し,電気伝導性や磁気物性など固体化学の基礎を学んでいく。また,このような物質の構造解明に中心的な役割を果たすX線構造解析について基本原理と実際について述べる。
学習・教育目標
金属やイオン性結晶などの単純な固体の構造を理解するとともに,バンド理論の基礎を学ぶ。X線結晶構造解析において分子の三次元構造を明らかにする仕組みを学習する。また,それらの構造を背景に固体物質が持つ種々の物性について具体例をもとに理解する。また,固体物性を理解するために必要な群論について基礎を学ぶ。
キーワード
固体,金属,イオン固体,バンド理論,群論,X線回折,磁性,伝導性
授業計画
 1) 固体の構造と性質に関する概説
第1回 固体化学への導入~結晶系と結晶格子 a)
第2回 様々な固体 b)
第3回 様々な結晶構造 c)

 2) バンド理論の基礎
第4回 一次元(低次元)のバンド構造の形成 b)
第5回 バンド構造と物性 c)

 3) 群論の基礎
第6回 群論とは d)
第7回 指標表 b)
第8回 様々な点群 b)
第9回 群論の化学への応用 c)

 4) X線の散乱と回折
第10回 X線の特性と回折 b)
第11回 逆格子 b)
第12回 消滅則,電子密度と構造因子 b)

 5) 固体構造と電子物性、磁性
第13回 固体の電気伝導特性 b)
第14回 固体の磁気特性 b)
第15回 分子磁性 c)
第16回 試験

※配布資料を参考に,授業の予習,復習,演習問題の解答などを行なっておくこと.

a)講義概要をまとめた資料を配布するので、講義内容を復習しておくこと。
b)資料の講義概要を読み、予習しておくこと。資料をもとに講義内容を復習しておくこと。
c)資料の講義概要を読み、予習しておくこと。まとめの問題を解き、講義内容を復習しておくこと。
d)群論についての講義資料を配布するので、概要を読み予習しておくこと。資料をもとに講義内容を復習しておくこと。問題を解いておくこと。
教科書
No書籍名著者出版社出版年ISBN
1.『無機化学(4版),第3,7,23章』シュライバー・アトキンス東京化学同人2008978-4-8079-0667-3
2.『物理化学(8版),第12,20章』アトキンス東京化学同人2009978-4-8079-0696-3
3.『授業開始時に資料を配布する』
参考書
No書籍名著者名出版社出版年ISBN
1.『無機化学,第4,6,28章』ハウスクロフト東京化学同人978-4807907779
2.『固体物理学入門 第8版,上巻』C. Kittel著,宇野他訳丸善978-4-621-07653-8
3.『現代物性化学の基礎』小川圭一郎、小島憲道 編講談社978-4-06-154369-0
成績評価
の方法
出席状況・授業態度,レポート,筆記試験を総合して評価する。
成績評価割合
(%)
定期試験(期末試験)授業内試験等宿題・授業外レポート授業態度・授業への参加度受講者の発表(プレゼン)
出席
教員独自項目※
700500250
※成績評価
割合の教員独自項目
備考
化学科無機化学系講義科目(選択科目).研究室:新B棟3階1306室.質問は逐次受け付ける.
更新日付2015/01/07 22:23:20