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相関理化学特論

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令和2年度以降入学者 相関理化学特論
令和元年度以前入学者 相関理化学特論Ⅱ
教員名 浅地哲夫
単位数    2 課程 前期課程 開講区分 文理学部
科目群 相関理化学専攻
学期 前期 履修区分 選択必修
授業の形態 Webexによる同時双方向形式。授業録画をBlackboardにアップロードする。
初回講義開始までにBlackBoardのコース登録をすること。受講者への連絡はBlackBoardの“連絡事項”欄に掲示するので随時確認すること。
Blackboard ID:20214106 : 2021相関理化学特論(浅地哲夫・前・月2)
授業概要 自然界に見られる種々のディスオーダーと粒子間の相互作用によってもたらされる秩序化過程について理解を深める。
結晶中の分子・イオンの秩序・無秩序とその秩序化過程についての種々の実験的研究例を紹介する。X線構造解析、熱測定、NMR、NQR、誘電率などの測定方法の原理と特徴を説明し、これらから得られる知見を概説する。
授業のねらい・到達目標 相転移に関するLandauの現象論・Weissの分子場理論・Bragg-Williamsの理論などについて理解を深めるとともに、学術雑誌に掲載されている研究論文を理解するための基礎知識を修得する。物理化学的測定手段による研究論文の概要をまとめて報告できるようになる。
授業の方法 授業の形式:【講義】
パワーポイントスライドを用いて同時双方向形式で説明する。講義録画ファイルをBlackboard上にアップロードするので、繰り返し説明を聴いて理解を深める。
授業計画
1 熱力学の復習  状態変数・基本式・完全微分形式・Maxwellの関係式
【事前学習】熱力学第1~第3法則 を復習しておく (2時間)
【事後学習】熱力学基本式; 講義の内容を整理し要点をまとめる (2時間)
2 相転移の分類
【事前学習】物質の三態 とは何かを復習しておく (2時間)
【事後学習】Ehrenfestの分類; 講義の内容を整理し要点をまとめる (2時間)
3 Landauの相転移理論
【事前学習】熱力学基本式 を復習する (2時間)
【事後学習】熱容量の温度変化; 講義の内容を整理し要点をまとめる (2時間)
4 磁性体の相転移
【事前学習】物質と磁場の相互作用 について調べておく (2時間)
【事後学習】電子スピン間の交換相互作用; 講義の内容を整理し要点をまとめる (2時間)
5 強誘電体と反強誘電体の相転移・磁気的および電気的履歴現象
【事前学習】電気双極子モーメントとは何か について調べておく (2時間)
【事後学習】ヒステリシス曲線; 講義の内容を整理し要点をまとめる (2時間)
6 相転移の統計力学(1) Weissの分子場理論
【事前学習】磁気双極子モーメントとは何か について調べておく (2時間)
【事後学習】自発磁化の温度変化; 講義の内容を整理し要点をまとめる (2時間)
7 相転移の統計力学(2) 二元合金の秩序無秩序転移 Bragg-Williams近似
【事前学習】秩序度の定義 について調べておく (2時間)
【事後学習】格子のエントロピー; 講義の内容を整理し要点をまとめる (2時間)
8 相転移の統計力学(3) 塩化アンモニウムの相転移への応用
【事前学習】Bragg-Williams近似 を復習しておく (2時間)
【事後学習】塩化アンモニウムの相転移への応用; 講義の内容を整理し要点をまとめる (2時間)
9 秩序過程の実験的研究手段(1) 熱力学的研究・X線回折・中性子回折
【事前学習】各種測定の原理を調べてみる (2時間)
【事後学習】具体的研究例を調べる; 教科書や学術論文を調べてみる (2時間)
10 秩序過程の実験的研究手段(2) NMR
【事前学習】測定の原理を調べてみる (2時間)
【事後学習】具体的研究例を調べる; 教科書や学術論文を調べてみる (2時間)
11 秩序過程の実験的研究手段(3) NQR
【事前学習】測定の原理を調べてみる (2時間)
【事後学習】具体的研究例を調べる; 教科書や学術論文を調べてみる (2時間)
12 秩序過程の実験的研究手段(4) 誘電測定
【事前学習】測定の原理を調べてみる (2時間)
【事後学習】具体的研究例を調べる; 教科書や学術論文を調べてみる (2時間)
13 秩序過程の実験的研究手段(5) 配向分極の交流周波数依存
【事前学習】なぜ周波数依存性が生まれるかを考えてみる (2時間)
【事後学習】具体的研究例を調べる; 教科書や学術論文を調べてみる (2時間)
14 秩序過程の実験的研究手段(6) 誘電率の周波数依存
【事前学習】測定の原理を調べる (2時間)
【事後学習】具体的研究例を調べる; 教科書や学術論文を調べてみる (2時間)
15 秩序過程の実験的研究手段(7) 誘電緩和 Debyeの理論式
【事前学習】第12回から第14回の内容を復習しておく (2時間)
【事後学習】具体的研究例を調べる; 教科書や学術論文を調べてみる (2時間)
その他
成績評価の方法及び基準 レポート:講義内容に関する課題(100%)
オフィスアワー stuメールを通して質問を受ける

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