構造物性学   Crystal Structure and Correlation with Material Properties

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担当教員
八島 正知 
使用教室
木5-6(H118)  
単位数
講義:1  演習:0  実験:0
講義コード
19067
シラバス更新日
2013年11月18日
講義資料更新日
2013年5月28日
アクセス指標
学期
前期

講義概要

物質・材料の結晶構造の基礎と応用、および結晶構造と材料特性の相関について講義する。実用材料の構造評価において重要な粉末回折法を中心に、実験技術(実験室系X線、放射光、中性子)および解析法(リートベルト法、最大エントロピー法)について述べる。燃料電池材料や光触媒などのエネルギー関連材料、排ガス浄化触媒、誘電体の構造物性を論じる。

講義の目的

授業の学習目標
無機材料を原子レベル・電子レベルで理解すること。結晶学データや構造解析の結果を含む論文を読み、理解できるようになること。
1. 結晶構造を描くことができるようにする
2. 結晶構造の見方を理解する。
3. 原子間距離や結合角、配位数、結合原子価の総和(BVS)を見積もれるようにする
4. 燃料電池、センサー、排ガス浄化触媒における酸化物イオン伝導体の役割を理解し、その構造物性(なぜイオンが伝導するのか? イオン拡散経路の可視化、ボトルネックサイズなど)を学ぶ
5. リチウムイオン伝導体、プロトン伝導体の結晶構造を学び、その構造物性(なぜリチウムイオンやプロトンが移動するのか?など)を理解する
6. 誘電体の結晶構造を学び、強誘電性が発現する理由を原子スケール、電子スケールで理解すること
7. 酸窒化物光触媒、酸硫化物光触媒の結晶構造を学び、バンドギャップとの関係を考察すること

講義計画

講義日程とシラバス(仮)
4/11 イントロ 結晶構造
4/18 酸化物イオン伝導体① 燃料電池、センサー、排ガス浄化触媒
4/25 酸化物イオン伝導体②
5/2 リチウムイオン伝導体、プロトン伝導体、生体材料
5/16 誘電体
5/23 光触媒
5/30 未定:トピックス・補足 
6/6 試験

教科書・参考書等

Peter Atkins, et al. "Shriver and Atkins' Inorganic Chemistry," Fifth Edition, Oxford University Press, (2009).
戒能, 菅野 著, 材料科学 基礎と応用, 東京化学同人, (2008).
シュライバー・アトキンス無機化学上第4版, 東京化学同人 (2008).
中井、泉、粉末X線解析の実際、朝倉書店
早稲田、松原、X線構造解析、内田老鶴圃
ガラッソー、ファインセラミックスの結晶化学、アグネ技術センター
他 講義で紹介する

関連科目・履修の条件等

特になし

成績評価

クイズ、レポートと試験

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