無機化学特論Ⅰ
142-F-711

担 当 者 単 位 数 配当年次 学 期 曜 日 時 限
赤荻 正樹 教授 2 D/M 第1学期 2

授業概要

圧力は温度と並んで、物質の構造・性質を変化させる重要なパラメータである。実際に無機結晶物質は高圧下で様々な構造変化を示す。この授業では、様々な高圧高温実験技術について最初に解説し、高圧による無機結晶の相転移の結晶化学、熱力学について述べる。また熱測定、圧縮率測定などの各種物性測定についても述べ、相転移による物性変化の物質科学的基礎を解説する。さらにケイ酸塩鉱物などの高圧相転移とその地球惑星科学への応用についても述べる。

到達目標

高圧高温の発生技術、圧力下の結晶物質の相転移、相転移の熱力学などについて総合的に学ぶことにより、高圧高温下の無機物質のふるまいとその物質科学及び地球惑星科学への応用に至るまでを理解することができる。

授業計画

1 序論 高圧高温の世界
2 高圧実験の原理
3 高温高圧実験
4 高圧X線回折実験
5 高圧相転移の結晶化学
6 様々な無機化合物の高圧相転移
7 高圧相転移の熱力学
8 高圧相転移に伴う物性変化
9 熱容量とエンタルピーの測定
10 圧縮率などの高圧X線測定
11 高圧相平衡関係の熱力学的解析
12 ケイ酸塩鉱物などの高圧相転移
13 鉱物相転移の地球惑星科学への応用
14 授業のまとめ
15 自主研究

授業方法

講義形式を主とする。プリントなどの資料を配布する。

準備学習

授業中に示された参考文献を読み、授業後に講義内容の理解を深めること(約30分)。

成績評価の方法

レポート:70%
平常点(クラス参加、グループ作業の成果等):30%
レポートと平常点を総合して評価する。返却されたレポートを、授業内容の理解を深めるために役立てること。

参考文献

A. Navrotsky, Physics and Chemistry of Earth's Materials, Cambridge University Press, 1994
毛利信男編『新しい高圧力の科学』、講談社2003
鳥海、河村、大野、赤荻、川嵜、清水『地球惑星物質科学』(「地球惑星科学」第5巻)、岩波書店2010
その他、講義中に適宜指示する。

履修上の注意

第1回目の授業に必ず出席のこと。