結晶学

Crystallography

専門教育科目／教職課程科目

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理学部

2年

HSSBM2MCA1

2.0単位

講義 (Lecture)

2024年度後期

(Fall semester)

小澤 芳樹

理学部

日本語

目標9

講義後・講義室

ozawa@sci.u-hyogo.ac.jp

1◎／2◎／3◎

ー

1-1◎／4-1◎／1-2〇

目標１:磨き続ける力

【講義目標】物質科学（マテリアルサイエンス）および⽣命科学（ライフサイエンス）を学ぶ上で、対象とする様々物質の構造を立体的に把握するための構造解析手法の基礎となる結晶学を理解することは重要である。
本講義では、結晶学における、対称性、空間群、X線回折などの基礎知識、さらに、X線構造解析と結晶化学について理解を深めることを目的とする。
さらに、結晶学の対称性、点群を応用した、結晶場理論、分光学の基礎についても論究する。

【到達目標】
１) 結晶における対称性、点群についてその概念を把握し、対称操作、対称要素の種類、点群の表記法を修得し、化合物分子の対称性、点群を判別できる。
２) 空間群の表記法、結晶内での原子の座標の表記法、等価点の把握などを理解し、結晶単位胞中での原子の位置および、対称操作による移動について表記できる。
３) 結晶中の電子とX線の相互作用について理解し、回折X線の基礎理論を習得する。

キーワード：結晶、アモルファス、点群、空間群、X線回折、ブラベー格子、ブラッグの回折条件、ラウエ関数、フーリエ合成、結晶化学

【講義内容】
 結晶中での原⼦配列の三次元周期構造と対称性に着⽬して、単位格⼦とその構造を理解する。次いで、点群、晶系、空間群、結晶のX線回折現象について講述する。
 結晶構造解析手法を用いて明らかになった様々な結晶構造を通じて結晶化学の考え方に基づいて、化合物の構造評価について講述する。

     
【授業計画】
第１回 結晶とは何か
第２回 対称の要素
第３回 結晶の点群（回転と鏡映）
第４回 結晶の点群（回反と回映）
第５回 晶系と空間格⼦
第６回 らせん軸と映進⾯
第７回 空間群
第８回 電子とX線の相互作用
第９回 結晶によるX線回折現象
第１０回 ブラッグの回折条件
第１１回 ブーリエ合成と電子密度分布
第１２回 単結晶X線構造解析
第１３回 結晶化学（1）
第１４回 結晶化学（2）
第１５回 まとめ

【生成系AIの使用について】
生成 AI の利用について制限を設けない

大橋裕二 著「単結晶X線構造解析」(裳華房)

宮前博 著「結晶化学への招待 結晶とX線」(三共出版)
大橋裕二 著「結晶化学　基礎から最先端まで」(裳華房)
図書館に所蔵されている結晶学、固体化学、固体物理学に関する書籍を参考にすると良い。
                     

採用しない

    

基礎物理学IおよびII、無機化学IおよびII、物理化学Iなどを履修しておくことが望ましい。

該当しない