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授業科目名
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X線回折・結晶科学
(X-ray diffraction & crystallography)
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担当教員名
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奥谷 昌之
(OKUYA Masayuki)
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所属等
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工学部
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研究室
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3-103
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分担教員名
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奥谷 昌之
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クラス
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ＤＭ・ＤＥ
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学 期
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前期
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必修選択区分
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ＤＭ（必修）・ＤＥ（選択必修）
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対象学年
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ＤＭ（２年）・ＤＥ（３年）
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単位数
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２
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曜日・時限
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月１・２
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キーワード
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Ｘ線、結晶構造解析、無機結晶学
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授業の目標
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無機材料の理解のまず第一歩は結晶構造の理解である。結晶構造を理解するためにはエックス線を用いた結晶構造解析が必要不可欠である。本講義の目的はＸ線解析分析の原理や装置ならびに解析方法を身につけることを目的とする。 |
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学習内容
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前半ではエックス線の発生原理や回折条件ならびに回折装置について学ぶ。後半では粉末試料や単結晶試料、薄膜試料における各種測定の原理や意義を学ぶ。 |
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授業計画
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※本年度は新型コロナウィルス対応のため、授業内容、および日程が大きく変更される予定です。最新の情報は電子物質科学科の新型コロナウィルス関連情報ページを参照してください。 |
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回
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内容
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1
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Ｘ線の概論（Ｘ線の歴史と身の回りで使われているＸ線) |
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2
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Ｘ線についての基礎知識 |
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3
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結晶構造についての基礎知識（空間群、単位格子、逆格子） |
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4
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演習１ |
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5
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結晶によるＸ線回折（結晶構造因子と消滅則） |
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6
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Ｘ線回折装置１（Ｘ線発生装置、ゴニオメーター、検出器) |
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7
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演習２ |
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8
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前半部分確認テスト |
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9
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Ｘ線回折装置２（Ｘ線発生装置、ゴニオメーター、検出器) |
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10
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粉末Ｘ線回折の実際（粉末試料の準備・測定） |
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11
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粉末Ｘ線回折強度の計算と格子定数の精密測定（結晶構造因子、シェラーの式、外挿法） |
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12
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演習３ |
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ロッキングカーブと極点図形（薄膜、単結晶、ωスキャン、φスキャン、ステレオ投影） |
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14
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演習４ |
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15
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期末試験 |
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受講要件
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固体の結晶構造についての知識を身に付けていること。 |
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テキスト
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「エックス線回折分析」 加藤誠軌 内田老鶴圃 |
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参考書
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「図解ファインセラミックスの結晶化学」F.S.ガラッソー著 加藤誠軌、植松敬三訳 アグネ技術センター |
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予習・復習について
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授業の内容をよく理解し、講義内容をよく復習することが肝要である。無機材料の理解には結晶構造の理解が必須であるが、講義では補助的な教材を用いて説明するので、授業には必ず出席すること。 また、演習を４回予定しているので、合わせて理解に努めること。 |
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成績評価の方法・基準
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授業での到達目標が達成され、結晶科学に関する基礎知識が備わったかどうかを評価する。また、評価の配分は、中間・期末試験80%、演習・レポート等20%であり、内容は、(a)授業内容の吸収・理解により取り得る点（80%）、(b)授業内容を理解し、それを応用することにより取り得る点(20%)である。学習度が60%を満たしている場合を合格とする。なお、授業の出席数が所定回数に満たない場合、単位は認定されません。 |
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オフィスアワー
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質問は随時受け付ける。 |
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担当教員からの
メッセージ
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難しい概念もあるが、継続して受講することにより体系的に理解することができる。また、授業の進行具合や必要に応じて、講義の順番を一部入れ替えることがある。 |
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関連科目
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固体化学, 物質合成工学, 無機材料 |
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アンケート
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１回実施する。 |