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固体化学

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科目名 固体化学
教員名 小林 昭子
単位数    2 学年    3 開講区分 文理学部
科目群 化学科
学期 後期 履修区分 選択必修
授業テーマ 近年、機能性物質研究が盛んである。分子性結晶の物理的、化学的性質は、他の固体物質の特性とはかなり異なっている。最近では、分子性結晶の実際的な応用も広がりつつある。本講義では、分子性結晶について、精製や結晶成長から、結晶構造、電気的性質、磁気的性質、誘電的、光学的な性質について平易に解説する。
授業のねらい・到達目標 固体化学、固体物理の教科書では、分子性結晶についてあまり触れられていない。しかし分子性結晶に関する基礎研究では、日本は世界をリードしている。応用的な研究も広がりつつある。分子性結晶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。
授業の方法 15回の講義を行う。
授業計画
1 分子性結晶の精製と結晶成長
2 分子性結晶の構造〔ファン・デル・ワールス半径、分子の詰め込み、芳香族炭化水素・黒鉛の結晶、鎖状化合物・高分子の構造)
3 分子性結晶の構造(水素結合結晶。電荷移動錯体の構造)
4 分子性結晶の構造 (高い電気伝導度を有する結晶、陰イオンラジカル塩、陽イオンラジカル塩、包接化合物)
5 分子間相互作用(双極子モーメント、双極子間の相互作用誘起双極子間の相互作用、分散相互作用)
6 分子間相互作用(水素結合、全引力相互作用、反発相互作用、電荷移動相互作用)
7 分子性結晶の誘電的性質
8 誘電体の挙動の分子論的基礎
9 分子性結晶の磁気的性質
10 双極子モーメントの決定と分子の分極率
11 分子性結晶の光学的性質・分光学的測定(電荷移動スペクトル)
12 分子性結晶の電気的性質(電気伝導性、光伝導性、分子エレクトロニクス)
13 結晶中の分子運動(X線構造解析、中性子散乱研究、磁気共鳴)
14 理解度の確認、まとめとテスト
15 総括、試験の解説と補足
その他
参考書 J. D. Wright著、江口太郎訳 『分子結晶』 化学同人 1991年
アトキンス著、千原秀昭、中村亘男訳 『アトキンス物理化学上』 東京化学同人 1998年 第6版
アトキンス著、千原秀昭、中村亘男訳 『アトキンス物理化学下』 東京化学同人 1998年 第6版
成績評価の方法及び基準 試験(50%)、授業参画度(50%)
定期試験の他出席も重んじる。
オフィスアワー 質問は歓迎する。アポイントメントをとること。

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