2020年度 結晶学   Fundamentals of Crystallography

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開講元
材料系
担当教員名
中村 吉男  藤居 俊之 
授業形態
講義
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
  
クラス
-
科目コード
MAT.M201
単位数
2
開講年度
2020年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2020年6月7日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

金属および各種の結晶を理解するために必要な結晶の方向,面,の表記方法,および結晶系とブラベー格子,投影図と断面,配位数,面密度と充填率などの基礎知識を演習を交えて学習します.

結晶の方位関係や結晶の変形を議論する際に用いるステレオ投影図を基礎から応用まで系統的に学び,演習を通して理解を深めます.

到達目標

【到達目標】種々の結晶構造と格子の概念を理解し,面と方向の指数表記ができること,単位胞の幾何学的性質を理解すること,さらに,立方晶のステレオ投影図が任意の方位で描けるようになることを本講義の到達目標とします.
【テーマ】結晶構造を理解するために格子の概念を導入し,面と方向の指数表記を学び,面間隔や配意数などの結晶学の基礎的知識を習得します.また,結晶の3次元幾何学を2次元で表記する方法の一つであるステレオ投影法を学びます.さらに,立方晶のステレオ投影図,ステレオ投影図を利用したトレース解析などの演習を通して理解を深めます.

実務経験のある教員等による授業科目等

-

キーワード

格子,結晶構造,晶系,ミラー指数,面間隔,配位数,充填率,晶帯,逆格子,ステレオ投影図,ウルフネット

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

毎回の授業で出席を取ります.
講義の後半で,その日の教授内容に関する演習問題に取り組んでもらいます.

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 格子と構造,主な結晶構造 格子と構造の違いが説明できるとともに,主な結晶構造が説明できるようになる
第2回 結晶面と方向,ミラー指数 格子の方向および面指数の表記ができるようになる
第3回 六方晶の面と方向,四指数表示 六方晶における面と方向の指数付けができるようになる
第4回 面間隔,面間隔度,原子間距離 格子面間隔が導出できるようになる
第5回 配位数,充填率,断面および投影構造 単位格子を用いて充填率が導出できるようになる
第6回 晶帯,晶帯軸,積層構造 晶帯軸と晶帯の関係が説明できるようになる
第7回 理解度確認総合演習(1) 第6回までの講義が理解できていることを確認する
第8回 結晶の対称性 立方晶の対称要素に基づいて,立方晶の対称性が説明できるようになる
第9回 ステレオ投影法 3次元の結晶方位をどのように2次元に投影するか,図を用いて説明できるようになる
第10回 ウルフネットとその使い方 ステレオ投影図に用いるウルフネットが自分で描けるようになる
第11回 トレース解析 ある面トレースを特定することをステレオ投影図を用いて説明できるようになる
第12回 立方晶の標準ステレオ投影図 立方晶の標準ステレオ投影図が描けるようになる
第13回 ステレオ投影図の応用(1) 任意の方位で立方晶のステレオ投影図が描けるようになる
第14回 ステレオ投影図の応用(2) ステレオ投影図を用いて,特定の面の切り出し操作が説明できるようになる

教科書

講義資料は講義中に配布する

参考書、講義資料等

坂公恭著,『結晶電子顕微鏡学』,内田老鶴圃.早稲田嘉夫,松原栄一郎著,』X線構造解析』,内田老鶴圃.
C. S. Barrett著,『Structure of Metals, 2nd edition』, McGraw-Hill.
A. Kelly, G. W. Groves and P. Kidd著,『Crystallography and Crystal Defects, Revised Edition』, John Wiley & Sons, Ltd,.

成績評価の基準及び方法

日々の演習(20%),理解度確認総合演習(30%),期末試験(50%)によって評価します.

関連する科目

  • MAT.M401 : 回折結晶学
  • MAT.M303 : 格子欠陥と転位

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修の条件を設けない

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