授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | | 物質の性質、機能を解明する物性物理学では主に結晶性の物質を扱う。そこで本講義では物性物理学を本格的に学習する最初の段階として結晶の対称性と結晶構造の求め方を学習する。結晶という周期構造と逆空間の関係、フーリエ変換の適用によって結晶によるX線回折が体系化できることを学ぶ。これらの基本的な結晶学の知識が、物性研究、材料開発に必要な応用力となる。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | This is the first lecture on solid-state physics. The primary aim of this lecture is to study how the crystalline structure on atomic level is determined experimentally by X-ray diffraction. For that purpose, it is necessary to have proper understanding of the new concepts such as reciprocal space, reciprocal lattice, structure factors. These concepts will be explained in detail with some examples. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | １．対称性による結晶の理解
２．実験的な結晶構造の求め方の理解
３．典型的な物質に対する結晶構造因子の計算方法の習得
４．逆空間、逆格子の基本概念の理解 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | 1. Understanding of crystals by symmetry.
2. To understand how to obtain crystal structures experimentally.
3. To learn how to calculate crystal structure factors for typical materials.
4. To understand the basic concepts of reciprocal space and reciprocal lattice. |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | 原子物理学、物理学基礎Ｉ，II、化学基礎Ｉ。
同時期に開講されている量子力学とフーリエ変換も関連する。 |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Atomic Physics, General Physics I,II, General chemistry I |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | 下記の項目について学習する。
1. 物質の分類
2. 結晶と格子・単位胞
3. 対称性と対称要素
4. 結晶系とブラベー格子
5. 代表的な結晶構造
6. 結晶の形成と相互作用
7. X線による散乱と回折現象
8. ブラッグの法則とラウエ条件
9. ラウエ関数
10. 空間格子と逆格子
11. 結晶構造因子
12. 回折による結晶構造の決定
13. X線、電子線、中性子線の散乱と回折
14. 対称性と物性
講義では適宜、小問題、課題などで理解を深める。
また、教科書の例題・章末問題などを自分で解いてみること。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1. Classification of materials
2. Crystals: lattices and unit cells
3. Symmetry and symmetry elements
4. Crystal systems and Bravais lattices
5. Typical crystal structures
6. Crystal formation and interactions
7. X-ray scattering and diffraction
8. Bragg’s law and Laue conditions
9. Laue function
10. Direct lattice and reciprocal lattice
11. Crystal structure factor
12. Crystal structure determination by diffraction
13. Diffraction using X-rays, electrons, and neutrons
14. Symmetry and physical properties |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | 定期試験および課題レポートで総合的に評価する。100点満点で60点以上を合格とし、60点以上64点までをC-、65点以上69点までをC、70点以上79点までをB、80点以上をAとする。Aの中で特に優れたものをA+とする。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | |
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | | There are no specific course requirements. |
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教科書【日本語】
Textbook | | | 「固体物理学入門上」：Ｃ．キッテル，宇野他訳（丸善） |
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教科書【英語】
Textbook | | | Introduction to solid state physics by C.Kittel |
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参考書【日本語】
Reference Book | | 「物性物理学」：溝口正、しょう華房
「物質の対称性と群論」：今野 豊彦、共立出版
「物質からの回折と結像」：今野 豊彦 、共立出版 |
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参考書【英語】
Reference Book | | | References are available in Japanese (see the Japanese reference list). |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | Give instructions for reports, etc. during lectures. |
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使用言語【英語】
Language used | | |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | | 原則として対面で講義を行う。都合により休講・補講が生じる場合は、学習機会の確保のため、講義資料の公開や課題提示等により補うことがある（詳細は授業中に指示する）。 |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | | Lectures are mainly conducted in person. When an in-person class is not possible, lecture materials will be made available online and assignments may be given for submission. |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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実務経験のある教員等による授業科目（大学等における修学の支援に関する法律施行規則に基づくもの）＜実務経験について＞
Courses taught by Instructors with practical experience(Practical experience) | | |
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実務経験のある教員等による授業科目（大学等における修学の支援に関する法律施行規則に基づくもの）<実務経験と本授業との関連性>
Courses taught by Instructors with practical experience(Relevance of the practical experience to this course) | | |
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