| 年度 |
2026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,塚田 真也 |
担当教員名
(フリガナ) |
クロイワ ヨシヒロ,ツカダ シンヤ |
| 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】 |
対面 |
| 講義中心 |
| 単位 |
2.0 |
週時間 |
4 |
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，ラマン散乱，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） | |
|---|
| 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、格子系を主な対象としてその構造物性が議論されてきた。そのため、原子配列や結晶対称性といった静的構造、ならびに相転移に伴う構造変化を理解することで、多くの物性を説明することが可能であった。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、近年重要性が増している局所構造や構造揺らぎ、格子振動と物性の関係についても学ぶ。
特に、X線・中性子回折による平均構造解析に加え、ラマン分光に代表される光散乱法を用いた動的構造の理解を通して、誘電体および強誘電体の構造物性と相転移を多角的に捉えることを目的とする。誘電体に特化した講義内容とするが、個々の考え方や手法は広く固体物質の構造物性研究に応用可能であり、それらを自らの研究に活用できるようになることを到達目標とする。
授業の概要：
最初に構造物性研究の概要を説明した後、結晶学および回折物理学の基礎について学ぶ。結晶学では、点群・空間群を中心に、構造物性との関係を意識しながら講義を行う。回折物理学では、X線回折・中性子散乱を用いた結晶構造解析と電子密度解析について学ぶ。
後半では、散漫散乱による局所構造解析や、ラマン分光を用いた格子振動・構造揺らぎの研究を取り上げ、誘電体および強誘電体の相転移や構造物性を理解する。筆記試験は行わず、レポート課題を通して、結晶学・回折・光散乱に関する理解度と応用力を評価する。
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| 授業計画 |
● 結晶学
第１回：塚田
結晶の周期構造と単位格子，並進対称操作と点群操作
第２回：塚田
点群の展開
第３回：塚田
ブラベー格子とシンモルフィック空間群
第４回：塚田
非基本並進操作とノンシンモルフィック空間群
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● 回折物理学
第5回：黒岩
結晶学とX線回折
第6回：黒岩
X線回折・中性子散乱の基礎
第7回：黒岩
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：黒岩
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
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● 誘電体の相転移と光散乱
第9回：黒岩
誘電体に関わる結晶学とX線回折
第10回：黒岩
放射光回折実験と電子密度分布解析，結合状態の電子論的解釈と構造物性
第11回：塚田
誘電体の基礎I
第12回：塚田
誘電体の基礎II
第13回：塚田
結晶の対称性と格子振動、ラマン分光の基礎と選択則
第14回：塚田
誘電体・強誘電体におけるラマン分光、ソフトモードと相転移前駆現象
第15回：塚田
誘電体の相転移と構造物性
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 |
配付資料 |
| 【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 |
授業後レポート |
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。 |