固体化学
固体化学の各単元をまとめました。
固体化学とは何か(結晶・非晶・材料科学との関係)
結晶固体・非晶固体・準結晶の分類
イオン結晶・共有結晶・金属結晶・分子結晶の比較
結晶構造の基本要素(格子・基底・占有率)
単位格子・ブラベー格子・ミラー指数
対称操作と空間群の概念(点群からの拡張)
イオン結晶構造:岩塩型・CsCl型・閃亜鉛鉱型・ウルツ鉱型
共有結晶構造:ダイヤモンド・グラファイト・層状構造
酸化物構造:ペロブスカイト・スピネル・層状酸化物
金属結晶構造:面心立方・体心立方・六方最密構造
分子結晶と水素結合ネットワーク構造
点欠陥(空孔・間隙原子・置換原子)
ショットキー欠陥・フレンケル欠陥
不定比化合物と欠陥化学の基礎
線欠陥・転位と格子ひずみ
面欠陥:双晶境界・粒界・界面構造
欠陥が電気・拡散・機械特性に与える影響
固体中の結合とバンド理論の基礎
エネルギーバンド構造と状態密度
金属・半導体・絶縁体のモデル
フェルミ準位・ドーピング・キャリア濃度
強相関電子系への入口(Mott絶縁体などの概念)
固体の磁性:常磁性・強磁性・反強磁性・フェリ磁性
固体中の電気伝導の機構(金属・半導体・イオン導電体)
イオン伝導と固体電解質
熱伝導とフォノン・電子の寄与
拡散の基礎(Fickの法則と拡散係数)
欠陥拡散・粒界拡散・界面拡散
固相反応の特徴と反応経路
固相拡散制御反応と反応速度論
固相合成・焼結とペレット化
ソル–ゲル法・溶液プロセスによる酸化物合成
水熱・ソルボ熱合成と単結晶・ナノ結晶の成長
気相成長(CVD・PVD)と薄膜固体化学
メカノケミカル合成・ボールミリング
相図と固溶体・共晶・包晶の概念
結晶化・アモルファス化・ガラス形成(無機系)
相転移(秩序–無秩序・強誘電・磁気転移など)の基礎
結晶成長機構とモルフォロジー(成長面と形態)
誘電体・強誘電体・圧電体の構造と原理
磁性材料とスピン構造(ソフト・ハード磁性体)
超伝導体と臨界温度・臨界電流のイメージ
光学材料:蛍光体・レーザー結晶・フォトニック結晶
固体電解質と全固体電池材料
マルチフェロイクス・スピントロニクス材料への入口
多孔質固体・MOF・ゼオライトの固体化学的理解
粉末X線回折とRietveld解析
電子顕微鏡(TEM・SEM)と結晶・組織観察
表面分析(XPS・AES・SIMS)の基礎
電気・磁気測定による固体物性評価
熱分析(DTA・DSC・TG)と相転移・反応の解析
第一原理計算・分子動力学と固体化学への応用
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