結晶物理学   Crystal Physics

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担当教員
高柳 邦夫 
使用教室
水3-4(H114A)  
単位数
講義:2  演習:0  実験:0
講義コード
17004
シラバス更新日
2010年9月20日
講義資料更新日
2010年9月20日
学期
後期

講義概要

1.結晶学の基礎(結晶形態,ステレオ投影,対称の要素,1・2・3次元結晶)
2.点群(群の定義,回転対称操作,点群)
3.空間格子と逆格子(結晶軸と格子面,逆格子,結晶系,ブラベー格子)
4.空間群(らせん軸と映進面,空間群の記号,International Tableの活用法)
5.結晶構造(金属,半導体,絶縁体の原子間結合の性質と構造,イオン半径fcc, bcc, hcp構造,fcc格子をもつ構造,複雑な結晶構造(準結晶,変調構造))
6.結晶の対称性と物理的性質(物理量のテンソル表現,点群操作の変換則,ノイマンの原理,ベクトル量,2階テンソル,3階テンソル)
7.原子散乱因子と結晶構造因子(回折の運動学的理論,ブラッグ反射と逆格子,結晶対称性と消滅則)
8.物質構造へのフーリエ解析の応用(フーリエ変換の性質,自己相関関数,乱れた構造,ゆらぎ,動的構造因子)
9.結晶構造を見る(いろいろな回折法と顕微法の原理と実際)

講義計画

1.結晶学の基礎 (結晶形態、ステレオ投影、対称の要素、1・2・3次元結晶)
2.点群 (群の定義、回転対称操作、点群)
3.空間格子と逆格子 (結晶軸と格子面、逆格子、結晶系、ブラベー格子)
4.空間群 (らせん軸と映進面、空間群の記号、International Tableの活用法)
5.結晶構造 (金属、半導体、絶縁体の原子間結合の性質と構造、イオン半径
  fcc,bcc,hcp構造、fcc格子をもつ構造、複雑な結晶構造(準結晶、変調構造))
6.結晶の対称性と物理的性質 (物理量のテンソル表現、点群操作の変換則、
ノイマンの原理、ベクトル量、2階テンソル、3階テンソル)
7.原子散乱因子と結晶構造因子 
(回折の運動学的理論、ブラッグ反射と逆格子、結晶対称性と消滅則)
8.物質構造へのフーリエ解析の応用 
(フーリエ変換の性質、自己相関関数、乱れた構造、ゆらぎ、動的構造因子)
9.結晶構造を見る (いろいろな回折法と顕微法の原理と実際)

教科書・参考書等

【参考書】
1.C. Kittel : Introduction to Solid State Physics, 9th ed., Ch.1-3, John Wiley & Sons
2.P.J. Brown and J.B. Forsyth: The Crystal Structure of Solids, Edward Arnold
3.桜井敏雄:X線結晶解析(掌華房、物理科学選書2)
4.日本結晶学会編「結晶解析ハンドブック」共立出版
5.加藤範夫 :X線回折と構造評価, 朝倉書店
6.仁田勇 :X線結晶学 上, 丸善

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