| 年度 |
2024年度 |
開講部局 |
先進理工系科学研究科博士課程前期先進理工系科学専攻物理学プログラム |
| 講義コード |
WSB13000 |
科目区分 |
専門的教育科目 |
| 授業科目名 |
構造物性物理学 |
授業科目名
（フリガナ） |
コウゾウブッセイブツリガク |
| 英文授業科目名 |
Materials Structure Physics |
| 担当教員名 |
黒岩 芳弘 |
担当教員名
(フリガナ) |
クロイワ ヨシヒロ |
| 開講キャンパス |
東広島 |
開設期 |
1年次生 後期 ３ターム |
| 曜日・時限・講義室 |
(3T) 月5-8：理B301 |
| 授業の方法 |
講義 |
授業の方法
【詳細情報】 |
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| 講義中心 |
| 単位 |
2.0 |
週時間 |
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使用言語 |
B
:
日本語・英語 |
| 学習の段階 |
5
:
大学院基礎的レベル
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| 学問分野（分野） |
25
:
理工学 |
| 学問分野（分科） |
06
:
物理学 |
| 対象学生 |
博士課程前期学生 |
| 授業のキーワード |
結晶学，固体物理学，Ｘ線回折，構造解析，電子密度，放射光，構造相転移，誘電体 |
| 教職専門科目 |
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教科専門科目 |
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プログラムの中での
この授業科目の位置づけ
（学部生対象科目のみ） | |
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到達度評価
の評価項目
（学部生対象科目のみ） | |
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| 授業の目標・概要等 |
授業のテーマ及び到達目標：
誘電体研究では従来、格子系を取り扱ってきた。従って、その物性については、微視的な原子配置や巨視的な外形変化等の構造に関する静的・動的性質を調べればある程度理解できるという意味で、構造物性研究の恰好の対象であった。本講義では、結晶学、回折物理学、相転移論など、誘電体の構造物性研究に必要な基礎知識を習得した後、最近，誘電体の物性研究でも議論されるようになってきた電子論的な取り扱いについて学ぶことをテーマとする。全体を通して誘電体に特化した講義を行なうが、個々の内容は如何なる物質を研究する上でも必要とされる知識を含むため、習得した知識を様々な物質の構造物性研究に応用できるようになることが到達目標である。
授業の概要：
最初に、授業の概要を説明した後、結晶学、回折物理学、誘電体の相転移について学ぶ。結晶学では、板書を中心に講義し、結晶学についての基礎知識と結晶構造解析の実際を学ぶ。回折物理学では、放射光の材料科学への応用に関するテキストを配布し、解説する。誘電体の相転移では、パワーポイントとそのスライドのレジメを使って講義する。筆記試験を行わずにレポート課題を課し、点群や空間群に関する結晶学の基礎知識が習得できているか、また、フーリエ変換の手法で実験データから電子密度を可視化することで結晶構造解析ができるかを問う。自分で簡単なプログラムが書けたり、表計算ソフトを使いこなせたりするなど、コンピュータを使った計算手法についても指導する。 |
| 授業計画 |
● イントロダクション
第１回 構造物性とは，シラバスの説明
● 結晶学
第２回 結晶の周期構造と単位格子，並進対称操作と点群操作
第３回 点群の展開
第４回 ブラベー格子とシンモルフィック空間群
第５回 非基本並進操作とノンシンモルフィック空間群
● 回折物理学
第６回 Ｘ線回折・中性子散乱の基礎
第７回 単結晶回折実験と構造解析，粉末回折実験とリートベルト解析
第８回 フーリエ変換法やマキシマムエントロピー法による電子密度解析
第９回 乱れた構造の解析と局所構造解析，散漫散乱解析
● 誘電体の相転移
第１０回 誘電体に関わる結晶学とＸ線回折
第１１回 放射光回折実験と電子密度分布解析
第１２回 結合状態の電子論的解釈
第１３回 誘電体の基礎
第１４回 誘電体の相転移
第１５回 誘電体の構造物性
試験は行わないが，レポート課題を授業の進捗状況に応じて課す．
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| 教科書・参考書等 |
講義形式（講義中心）
授業中に放射光の材料科学への応用に関するテキストを配布し，解説する．その他の教科書は特に使用しないが，参考書については適時紹介する． |
授業で使用する
メディア・機器等 |
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| 【詳細情報】 |
テキスト，配付資料，コンピュータ |
授業で取り入れる
学習手法 |
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予習・復習への
アドバイス |
疑問に感じたことは，授業中に積極的に質問すること．
授業中に質問できない場合は，授業終了後でもいいので，その日のうちに問題解決すること． |
履修上の注意
受講条件等 |
レポート課題では，点群や空間群にかかわる結晶学の課題や電子密度を求めるためのフーリエ変換に関する課題を出します．自分で簡単なプログラムが書けたり，表計算ソフトを使いこなせたりするなど，コンピュータを使った計算ができる必要があります， |
| 成績評価の基準等 |
レポート課題の内容（約60％）と授業に取り組む態度などの平常点（約40％）から総合的に判断します． |
| 実務経験 |
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実務経験の概要と
それに基づく授業内容 |
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| メッセージ |
固体物理学に関心のある学生は是非受講してください． |
| その他 |
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すべての授業科目において，授業改善アンケートを実施していますので，回答に協力してください。
回答に対しては教員からコメントを入力しており，今後の改善につなげていきます。 |