到達目標
1.構成する原子およびイオンの基本的性質を踏まえ、分光学的手法を用いた原子、イオン配置の解析手法を学ぶ。
2.原子、イオンの配置と物性との関係を理解する。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 評価項目1 | 結晶構造および群論の基礎と応用を理解する。 | 結晶構造および群論の基礎を理解する。 | 結晶構造および群論が理解できない。 |
| 評価項目2 | 赤外、ラマン分光の基礎と応用を理解する。 | 赤外、ラマン分光の基礎を理解する。 | 赤外、ラマン分光を理解できない。 |
| 評価項目3 | X線回折法の基礎と応用を理解する。 | X線回折法の基礎を理解する。 | X線回折法を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
固体材料の物性は、構成する原子やイオンの配置と深く関係している。そこで、構成する原子およびイオンの基本的性質を踏まえ、分光学的手法を用いた原子、イオン配置の解析手法を学ぶ。さらに、原子、イオンの配置と物性との関係を理解する。
授業の進め方・方法:
結晶構造および群論の基礎および応用を理解し、構造解析の考え方を理解する。解析方法として、赤外、ラマン分光法の原理を習得し、分子振動の概念を習得する。さらに、X線回折法の原理を習得し、結晶構造の解析を行なうと共に、各材料が有する物性との関連性を理解する。
注意点:
無機化学Ⅰ、無機化学Ⅱ、無機材料工学の知識が必要であるので、授業を進めていく段階で、復習することが必要である。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
化学結合と結晶構造１ |
一般的性質
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| 2週 |
化学結合と結晶構造２ |
イオン結合、共有結合
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| 3週 |
分子振動と群論１ |
分子構造
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| 4週 |
分子振動と群論２ |
対称要素
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| 5週 |
分子振動と群論３ |
対称性と群論
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| 6週 |
分子振動と群論４ |
赤外、ラマン分光法の基礎
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| 7週 |
分子振動と群論５ |
赤外、ラマン分光法の応用
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| 8週 |
結晶構造解析１ |
X線回折の基礎
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| 4thQ |
| 9週 |
結晶構造解析２ |
結晶学的記述法
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| 10週 |
結晶構造解析３ |
X線回折と消滅則
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| 11週 |
結晶構造解析４ |
結晶構造因子
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| 12週 |
結晶構造解析５ |
粒径測定と定量的解析
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| 13週 |
その他の分光法 |
X線分光法、電子線分光法
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| 14週 |
構造と物性 |
構造解析と物性
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| 15週 |
期末試験 |
期末試験
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| 16週 |
試験解説と発展授業 |
試験解説と発展授業
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系 | 無機化学 | 結晶の充填構造・充填率・イオン半径比など基本的な計算ができる。 | 3 | |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 80 | 0 | 20 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 40 | 0 | 10 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 専門的能力 | 40 | 0 | 10 | 0 | 0 | 0 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |