2024年度学院等開講科目情報理工学院情報工学系エネルギー・情報コース

エネルギー無機材料化学特論第一

開講元: エネルギー・情報コース
担当教員: 平山雅章 / 鈴木耕太
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 木3-4 (G1-109 (G115))
クラス: -
科目コード: ESI.H405
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

無機固体化学は、固体を合成して構造と物性を調べると同時に応用を試みる研究を、化学の立場で整理し体系づけた学問です。磁性、イオンや電子伝導、超伝導、光学的性質など、多様な物性の担い手となる無機固体物質を自由に設計し、合成するために、物質の化学結合や結晶構造と物性に関連づけて理解することが重要です。本講義では、はじめに化学結合、構造から物性を理解する考え方を提示したのち、物質設計に必要となる様々なスケールでの結晶構造の記述法や検出法，その制御手法である物質合成法について講義します。主に結晶性物質について取り扱い、エネルギー変換・貯蔵材料への応用展開についても、最新のトピックスと交えて説明します。

到達目標

無機固体物質を主にエネルギー変換・貯蔵材料として展開する際に必要な物性科学の考え方と知識を修得することを目標とします。本講義では、結晶構造の様々な記述法の重要性を認識するとともに、物質設計に活用できるようにします。物性について詳述するエネルギー無機材料化学特論第二とともに履修することが望まれます。

キーワード

無機固体化学，結晶構造の種類と記述方法，構造解析

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

講述を中心に，スライド，模型を使用して理解を深めていく

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	エネルギー無機材料の考え方，結晶構造（対称性と空間群）	エネルギーデバイスにおける材料の重要性，基本的考え方，結晶構造の対称性と空間群の表し方を説明できる
第2回	結晶構造ー記述方法と主要な結晶構造	結晶構造の理解に必須となる基礎知識を説明できる
第3回	結晶の格子欠陥，不定比性	不規則な構造の記述方法を説明できる
第4回	結晶構造ー回折法と結晶学	結晶相を同定，結晶構造を決定するための基本的な知識を説明できる
第5回	結晶構造ー様々なスケールの構造検出法	構造解析手法の原理，特徴を理解し，適切な手法を選択できる
第6回	固溶体の化学と相図の解釈	相図を基づく物質合成の考え方を説明できる
第7回	化学結合，および理解度確認	化学結合の分類と特徴について説明できる

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

Solid State Chemistry and Its Applications 2nd edition (A. R. West / Wiley)

成績評価の方法及び基準

理解度確認のためのレポート（50%）と各回ごとの演習問題（50%）で評価する．

履修の条件・注意事項

特に無し