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固体化学

科目名	固体化学
教員名	名越篤史
単位数	2	学年	3	開講区分	文理学部
学期	後期	履修区分	選択必修

授業概要	本講義では、特に固体状態における①物質の構造と、②その性質に関して講義する。前半では、結晶構造やX線回折法について学習する。後半では、比熱や相転移について統計力学的な取り扱いを通じて平易に解説する。
授業のねらい・到達目標	固体化学、固体物理の基礎知識を身につけることが、本講義の目指すところである。１）基本的な結晶構造２）X線回折法の原理３）格子振動４）固体中の相転移について、概要を理解し、説明できる。この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP6及びカリキュラムポリシーCP9に対応しています。
授業の方法	１５回の講義を行う。授業中に、小テストや課題を出し、15回目に授業内試験を行う。それらを通じて達成度を確認する。必要な資料・課題を配布します。本授業の事前・事後学習は，各２時間の学習を目安とします。

授業計画
1	固体における化学結合［事前学習］シラバスを読んでおく［事後学修］授業で扱った各化学結合についてノートに整理してまとめておく。
2	単位格子と晶系［事前学習］単位格子と晶系について、配布資料・参考書を用いてあらかじめ調べておく。［事後学修］授業で扱った各単位格子と晶系についてノートに整理してまとめておく。
3	金属結晶［事前学習］金属結晶について、配布資料・参考書を用いてあらかじめ調べておく。［事後学修］授業で扱った金属結晶の最密充填についてノートに整理してまとめておく。
4	イオン性結晶－塩化ナトリウム型構造と塩化セシウム型構造［事前学習］イオン性結晶について、配布資料・参考書を用いてあらかじめ調べておく。［事後学修］授業で扱った塩化ナトリウム型構造と塩化セシウム型構造についてノートに整理してまとめておく。
5	閃亜鉛鉱型構造とウルツ鉱型構造、ペロブスカイト構造［事前学習］閃亜鉛鉱型構造とウルツ鉱型構造について、配布資料・参考書を用いてあらかじめ調べておく。［事後学修］閃亜鉛鉱型構造とウルツ鉱型構造の違いについてノートに整理してまとめておく。
6	X線回折法［事前学習］ブラッグの条件について、配布資料・参考書を用いてあらかじめ調べておく。［事後学修］X線回折装置での資料による散乱の様子についてノートに図を使って整理してまとめておく。
7	固溶体と共晶［事前学習］固溶体と共晶それぞれについて配布資料・参考書を用いてあらかじめ調べておく。［事後学修］固溶体と共晶の違いについて、図を使ってノートに整理してまとめておく。
8	ボルツマン分布［事前学習］ボルツマン分布について配布資料・参考書を用いてあらかじめ調べておく。［事後学修］分配関数についてノートに整理してまとめておく。
9	アインシュタインの熱容量式［事前学習］調和振動子の分配関数について配布資料・参考書を用いてあらかじめ調べておく。［事後学修］アインシュタインの熱容量式を自分でも導出し、ノートに整理してまとめておく。
10	デバイの熱容量式［事前学習］固体の低温比熱について配布資料・参考書を用いてあらかじめ調べておく。［事後学修］デバイの熱容量式とアインシュタインンの熱容量式の違いについてノートに整理してまとめておく。
11	キュリーの法則とキュリーワイスの法則［事前学習］磁性体について配布資料・参考書を用いてあらかじめ調べておく。［事後学修］磁化率の温度依存性についてノートに整理してまとめておく。
12	相転移と平均場近似［事前学習］2準位系のボルツマン分布について配布資料・参考書を用いてあらかじめ調べておく。［事後学修］協同性についてノートに整理してまとめておく。
13	ガラス転移［事前学習］アレニウス則と前アレニウス因子について配布資料・参考書を用いてあらかじめ調べておく。［事後学修］ガラス転移についてノートに整理してまとめておく。
14	理解度の確認、まとめとテスト［事前学習］第１３回までの内容についてまとめておく。［事後学修］わからなかった問題について、講義での説明や配布資料や参考文献を用いてまとめておく。
15	総括、試験の解説と補足［事前学習］これまでの授業を通して理解不足のところを確認しておく。［事後学修］授業後もわからないところについて、配布資料や参考文献を用いてまとめておく。

その他
教科書	使用しない
参考書	H.イバッハ／H.リュート著　石井力／木村忠正訳『固体物理学　21世紀物質科学の基礎』丸善出版 2012年第3版 A.R.ウェスト著　後藤孝ほか訳『ウエスト固体化学　基礎と応用』講談社 2016年第2版
成績評価の方法及び基準	授業内テスト(100%) 小テスト、15回目の授業内試験を通じて評価する
オフィスアワー	授業日の昼休みをオフィスアワーとする。必ず事前にアポをとること。

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