Last Update: 31 Mar 2022
新物質科学概論III
New Introduction to Advanced Materials Science III
10:25-12:10 Friday, S1 Term, Hybrid-Style Lecture: FS Hall + Zoom
担当:有馬孝尚 / Taka-hisa ARIMA
注:物質科学概論IIIの単位取得者は、本講義の履修はできません。
Note: If you have already taken the course
"Introduction to Advanced Materials Science III", you may not register this course.
授業目標 / Objectives
結晶構造に関して学び、下記の項目について理解する。
Learn the fundamentals of crystallography and understand the followings:
- 結晶格子・逆格子とブラッグの法則 / Crystal Lattices and Reciprocal Lattices, Bragg's Law
- 結晶の対称性と結晶点群・空間群 / Symmetries of Crystals, Crystallograhpic Point Group and Space Group
- 点群とマクロな物性との関係 / Point Group and Macroscopic Physical Properties
- X線回折の強度 / Intensities of Bragg Reflections
- X線回折の消滅則 / Reflection Conditions of X-ray
- International Tables for Crystallographyの使い方 / Usage of International Tables for Crystallography
Keywords
crystal lattice, reciprocal lattice, x-ray diffraction, crystallographic point group, space group, reflection condition, crystal structure analysis
2022年度授業計画 / Schedule for 2022
オンライン講義について / About the On-line Lectures
今年度もZoomを用いたオンライン講義となります。
講義の前に、下記のWeb上の講義資料を読んでおいてください。
オンライン講義のIDやパスワードは、ITC-LMSを用いて連絡します。
The lectures are provided on line using Zoom system.
ID and password are informed by ITC-LMS.
Learn the note on the Web in prior to the lecture. The link is given in the following.
- 結晶格子、逆格子、X線回折
Crystal Lattice, Reciprocal Lattice, X-ray Diffraction
(8 Apr)
- 結晶点群と巨視的な物性
Crystallographic Point Group and Macroscopic Physical Properties
(15 Apr)
- 対称操作と空間群
Space Group and Symmetry Operations
(22 Apr)
- 回折現象の基礎:結晶構造因子と原子形状因子
Basics of Diffraction: Structure Factor and Atomic Form Factor
(6 May)
- 消滅則
Reflection Conditions
(13 May)
- International Tables for Crystallographyの利用法
"How to Use International Tables for Crystallography"
(20 May)
- X線構造解析の実際
X-ray Crystal Structure Analysis
(27 May)
成績評価基準 / Evaluation
レポートで評価します。
レポート問題は、毎週の講義の後半に出します。
Evaluations are based on the reports. A report problem is given at the late part in each lecture.
授業情報 / Information
講義は日本語と英語で行います。板書や資料は英語を基本とします。
Lectures will be given mainly in Japanese and partly in English.
The text on the whiteboard is written in English.
予備知識 / Background Knowledge
講義を理解するために必要な知識 / Prerequisite Knowledge
- 高校の図形の知識 / Solid Figures
- 平面を表す方程式 / Equation of Plane
- 行列の計算 / Matrix
- 三次元ベクトルの内積、外積、スカラー三重積 / Products of Vectors
- 指数関数と三角関数 / Exponential Function, Trigonometric Functions
- 平面波の方程式 / Equation of Plane Wave
- 複素数の四則、絶対値 / Complex-Number Calculation
- 原子核、電子、原子 / Nucleus, Electron, Atom
あると便利な知識 / Useful Knowledge
- ブラッグの法則 / Bragg's Law
- 代表的な物質の結晶構造 / Crystal Structures of Typical Solids
- 電磁気学 / Electromagnetism
- 量子力学の摂動論 / Perturbation Theory in Quantum Mechanics
参考書 / Reference Books
- 「結晶学と構造物性 〜入門から応用,実践まで〜」、野田幸男、内田老鶴圃
- "Introduction to Crystallography" by Donald E. Sands
- "International Tables for Crystallography Volume A: Space-Group Symmetry"
edited by Theo Hahn
- "Introduction to Solid State Physics" by Charles Kittel
- "Solid State Physics" by Neil W. Ashcroft and N. David Mermin