Quantum Chemistry for Materials Science Ⅰ

Quantum Chemistry for Materials Science Ⅰ

Basic specialized courses (Specialization-related courses)

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School of Engineering

3Year

HETBK3MCA1

2.00Credits

講義 (Lecture)

Spring semester 2026

Takuo Ookouchi

高度産業科学技術研究所

Japanese

4／9／12

随時（メール事前連絡推奨）、播磨理学キャンパス研究II期棟 N303室

o932t023@guh.u-hyogo.ac.jp

3◎／4〇

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N/a

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【講義目的】材料工学を学ぶ上で、原子・分子レベルでの構造は様々な材料物性・特性の根幹を成しており、その理解は必須である。物理化学ではもちろん のこと、材料科学、有機化学、薬学などでも、各種構造物の構造式だけではなく、分子の３次元的構造の論議が不可欠である。分子の３次元的構造を決定す る原理の要点と実験的に定める道筋を示して理解させることを目的とし、構造化学と分子分光学を実際に利用できる学力を習得させる。
【到達目標】１）量子化学の基礎理論について説明できるようにすること、２）各波長領域の分子分光学の原理を理解し、必要な構造解析を自力で行えるよ うになること、の２つを目標とする。

サブタイトル：材料科学に必須である構造化学を量子化学と分子分光学を通して理解する
キーワード：量子化学、分子分光学、群論、構造化学

【講義内容】教科書に用いる「現代物理化学（寺嶋, 馬場, 松本著：化学同人）」の＜第Ⅱ部 分子の構造と分光学＞の構成に沿って講義を実施する。大まかに は、前半に量子化学、後半に分子分光学を取り扱い、分子の構造を決める原則と分光学を用いて構造の推定方法について詳述する。

【授業計画】
１．量子論の基礎（１）
２．量子論の基礎（２）
３．量子モデル（１）
４．量子モデル（２）
５．原子の電子構造（１）
６．原子の電子構造（２）
７．化学結合と分子軌道法
８．混成軌道とπ結合
９．前半のまとめと中間試験
１０．光の性質
１１．光と物質の相互作用
１２．分子の構造と対称性
１３．分子のエネルギー構造とスペクトル（１）
１４．分子のエネルギー構造とスペクトル（２）
１５．電子スピンと核スピン

In-person

Limited permission for use

レポートの作成に際して生成AIを援用しても構わないが、レポートは手書きでのフォーマット（写真、pdf等）を要求するため、提出稿は自分の手で作成する必要がある。

現代物理化学（寺嶋, 馬場, 松本著：化学同人）

アトキンス 物理化学 第10版 （株式会社東京化学同人）
群論の化学への応用 F.Albert Cotton (著), 中原 勝儼 (翻訳) (丸善)
赤外線吸収とラマン効果 水島 三一郎・島内 武彦共著 (共立全書)

【予習】授業に際して指示する教科書・オンデマンド教材の部分を事前読み込み（15回、30ｈ）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるためにテキスト・オンデマンド教材を読み直し（15回、15ｈ）、課題提出（15回、15ｈ）

該当なし。

【成績評価の基準】講義目的・到達目標に記載する能力の到達度に基づき、S（90点以上）, Ａ（80 点以上）, B（70 点以上）, C（60 点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。
【成績評価の方法】レポート30点、定期試験70点。ただし一定の出席回数を満たすことが評価の条件となる。

レポート、定期試験のいずれもユニパにて模範解答を開示する。

・本講義は材料コース内の物理化学系講義の体系中のひとつの要素となるも のであり、教科書である「現代物理化学」を使用して、教科書内容を講義分担す るものとする。 教科書として「現代物理化学」を購入しておく事。本講義では「物理化学Ⅰ」の履修を前提に講義を行う。
・教科書を用いて十分な事前学習を行うこと。また、講義中に行う設問に積極的に参加するこ と。課される課題に必ず取り組み、次回の講義で与えられる説 明を聞いて十分に理解すること

該当なし。