2024年度学院等開講科目物質理工学院材料系エネルギー・情報コース

固体構造物性特論

開講元: エネルギー・情報コース
担当教員: 作田祐一 / 張文鋭 / 八島正知
授業形態: 講義 (ライブ型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火5-6
クラス: -
科目コード: ESI.I420
単位数: 100
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 1Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

無機材料、結晶構造と構造物性の基礎と応用について講義する。工業材料の構造評価において重要な粉末回折法を中心に、実験技術（X線、放射光X線、中性子）および解析法（リートベルト法、最大エントロピー法）について述べる。燃料電池材料や光触媒などのエネルギー関連材料、排ガス浄化触媒、誘電体の構造物性を学ぶ。
無機材料の構造を原子レベルで理解し、構造と物性の相関を考察し、材料をデザインすることを目指します。

到達目標

本講義を履修することによって，無機材料を原子レベル・電子レベルで理解できるようになること、結晶学データや構造解析の結果を含む論文を読み、理解できるようになることを到達目標とする。結晶構造を描くことができるようにすること、結晶構造の見方を理解すること、原子間距離や結合角、配位数、結合原子価の総和(BVS)を見積もれるようにすることを目標とする。

キーワード

無機材料結晶構造材料特性構造物性　　実用材料　X線粉末回折　放射光X線粉末回折　中性子粉末回折　リートベルト法　　最大エントロピー法　燃料電池材料　光触媒クリーンエネルギー環境材料　排ガス浄化触媒　誘電体

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

受講者は各講義の前にスライドをダウンロード、プリントアプトして予習する必要がある。講義はスライドを用いて行なう。講義時にグループディスカッションを行い、クイズを解く。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	イントロダクション　結晶構造	結晶構造を描き、理解する事
第2回	酸化物イオン伝導体(1)　蛍石型およびペロブスカイト型酸化物イオン伝導体	蛍石型およびペロブスカイト型酸化物イオン伝導体の構造とイオン伝導を理解する事
第3回	酸化物イオン伝導体(2)　層状ペロブスカイト型酸化物イオン伝導体	層状ペロブスカイト型酸化物イオン伝導体の構造と酸化物イオン伝導を理解する事
第4回	リチウムイオン伝導体とプロトン伝導体	リチウムイオン伝導体とプロトン伝導体の構造と伝導性を理解する事
第5回	誘電体と光触媒	誘電体と光触媒の構造と特性を理解する事
第6回	排ガス浄化触媒	排ガス浄化触媒の構造、状態図と特性を理解する事
第7回	まとめ、あるいは試験	実力を身につける

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

「ウエスト固体化学基礎と応用」講談社 (2016); 戒能俊邦、菅野了次著『材料科学基礎と応用』東京化学同人 (2008); ウエスト固体化学基礎と応用 Peter Atkins, et al. "Shriver and Atkins' Inorganic Chemistry," Fifth Edition, Oxford University Press, (2009); 佐久間健人, セラミック材料学, 海文堂, ((1990); 若林裕助, 構造物性物理とX線回折, 丸善出版, (2017).

成績評価の方法及び基準

無機材料を原子レベル・電子レベルで理解しているかを、グループディスカッション、クイズ、レポートおよび／または試験により評価する。

履修の条件・注意事項

特に無し

連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

八島正知：　yashima[at]cms.titech.ac.jp

オフィスアワー

メールで予約すること