学振DCは、ありがたい支援制度ではあるものの、世間で賃上げの機運が高まっていたり、物価高が深刻な中で、月額20万円では心もとないこともまた事実.では、この月額20万円という額は妥当なのでしょうか.
鉛蓄電池は、1859年に発明された、史上初めての充電可能な電池(二次電池)です.発明から150年以上たってなお鉛蓄電池は産業で重要な存在であり、主に自動車用のバッテリーとして利用されています.
ヒ化ニッケル(NiAs)型構造は、AB の組成で表される二元系物質の多くで見られる結晶構造です.あまり馴染みのない人も多いと思いますが、有名な塩化ナトリウム型構造との関連が深い重要な構造です.
金(Gold)とその歴史 黄金は何千年もの間、人類を魅了してきました.古代オリエント,古代中国,古代アメリカなど,地域や文明は違えど,黄金は非常に価値のある物品として,ときに王族や貴族の権力の象徴として扱われてきました.金をめぐって数多の人が奪い合い、争いを繰り広げました.金の何が人々をそこまで惹きつけるのでしょうか. 金は希少な金属であり、何物にも形容しがたい独特の色と輝きを示します.このことが、王侯貴族の力を示すことに利用するのにうってつけだったのだと思われます. 一方で,やわらかく延性・展性が高いことから武具としての使用には適しません.その分加工がしやすいですから、装飾品として広く使用さ…
VSEPR則(原子価殻電子対反発則):分子の形を決めるものは何か
世の中には様々な分子があり、それぞれ形状が異なります.価電子の反発を考慮することで分子の形状を予測するモデルが 原子価殻電子対反発モデル(VSEPR則)です.
固溶体のXRDを測定したとき、各組成のXRDパターンのピーク位置が連続的にずれていくことが知られています.このXRDパターンから格子定数を求め、「ベガード則」によって組成を(簡易的に)見積もることができます.
エリンガム図は、ある温度と雰囲気を与えたときにどのような化合物が安定に存在するかの手がかりを与えます.多くの情報を引き出せるエリンガム図ですが、見た目があまりに複雑なことが初学者を遠ざける原因となっています.
フロスト図は、ある酸化数が他の酸化数に比べてどの程度安定であるかを視覚的に分かりやすく示した図です.標準電極電位そのものをプロットしているわけではないものの、安定性の議論をするのに向いています.
酸化されやすい金属もあれば酸化されにくい金属もあります.酸化されやすい金属の中でも、安定な酸化数は金属によって異なります.ラチマー図は、複数の酸化状態を持つ化学種の標準電極電位を表現する方法です.
塩化ナトリウム型構造(岩塩型構造、NaCl型構造、NaCl-type structure、rock salt structure) 塩化ナトリウム型構造は、ABの組成で表される二元系物質の多くに見られる結晶構造であり、三次元空間に原子をチェッカーボード状に並べたような配置をしています. 単位胞にはNaとClがそれぞれ4つずつ含まれます.Naは6つのClに配位され、Clは6つのNaに配位されています.立方晶系、面心立方格子で、空間群はFm–3mです. この結晶構造を記述する方法はいくつかあります. 最密充填を基準とする方法 塩化ナトリウム型構造においてNaとClは等価なので、どちらを基準にしても…
ボルタ電池は高校の教科書で題材になっており、亜鉛電極と銅電極が硫酸水溶液に浸った非常にシンプルな構造をしています.ボルタ電池は電池反応の基礎として教わりますが、実際は極めて複雑な反応が起こっています.
体育館の床をバスケットボールで埋め尽くすことを考えます.すなわち、球体を二次元平面に敷き詰めることをイメージします.球体をどのように並べれば、空間を埋め尽くすことができるでしょうか.
電池とは「化学エネルギーを電気エネルギーに変換する装置」を意味します.電気を化学エネルギーとして貯蔵できる点が画期的であり、携帯性・安全性・保存性に優れます.
極低温で金属の電気抵抗はゼロに近づく、あるいは無限大に発散すると思われたのですが、そのどちらでもない現象が起きました.ある温度で、突然電気抵抗が「ゼロ」になったのです.「超伝導」の発見です.
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固体は温度を上げると膨張します.一方で、世の中には熱膨張が極めて小さい物質が存在します.それどころか、温度を上げると縮む物質まで存在します.常識に反するこのような物質は「負の熱膨張」物質と呼ばれます.
固体は温度を上げると膨張します.非常に身近な現象であり、日常生活でも熱膨張を実感することがよくあります.なぜ熱膨張は起こるのでしょうか.熱膨張の起源に迫るには物質の結晶構造にまでさかのぼる必要があります.
鉄は錆びやすいのに、金は全く錆びません.「錆びる」とは酸化反応の一種で、「錆びやすい」は「酸化されやすい」と言い換えることができます.このような「酸化のされやすさ」を定量化する方法はないでしょうか.
電気陰性度とは「原子が電子を引き付ける強さの指標」のことでした.電気陰性度を用いて、結合のイオン結合性や共有結合性を視覚的に導出することが可能なのがケテラーの三角形です.
本記事では、論文でよく目にする、ラテン語に由来する略語をまとめました.英語の単語で代用が効くものはだんだんと使われなくなってきていますが、未だに至るところで見かける表現もあります.論文を読む際の参考までに.
全ての物質は原子から構成されており電子を含みます.電子はそれ自体が磁気モーメントを持ち、小さな磁石として振る舞います.そして、そのような磁気モーメントが数え切れないほど大量に存在するのが、我々の目にする物質です.
「電気陰性度」は原子が電子を引き付ける強さの指標です.電気陰性度を比較することにより、物質の結合性や性質を予測することが可能です.電気陰性度はPaulingによって導入され、その後様々な定義のものが導入されています.
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学振DCは、ありがたい支援制度ではあるものの、世間で賃上げの機運が高まっていたり、物価高が深刻な中で、月額20万円では心もとないこともまた事実.では、この月額20万円という額は妥当なのでしょうか.
フラーレンの発見を皮切りに、カーボンナノチューブ、グラフェン、そして最近ではこれらの構造を組み合わせたような新たな同素体が報告されています.
固体触媒の表面積を大きくするほど活性は向上します.理想的には、原子が一つ一つ裸の状態でいてくれれば、あらゆる方向に表面が露出しており、全ての方向を触媒として用いることが可能になります.
キャパシタ(コンデンサ)は、化学エネルギーを介さず直接電気エネルギーを貯蔵可能なデバイスです.それゆえ瞬時に充電・放電が可能であり、大きな出力密度を示します.
マルチフェロイックを示す物質は、例えば磁場をかけることで電気分極を制御し、あるいは電場をかけることで磁化を制御することが可能です.
無毒でありながらエネルギー密度の大きな水素への注目は大きいですが、果たして水素社会への変革はどこまで現実的なのでしょうか.
一般名詞に基づいた用語にもかかわらず、直感的に意味が全く分からない用語が存在します.そうした用語は無駄に頭を悩ませるだけですし、初学者の学習の妨げになるしで、はっきり言って害悪でしかありません.
どのような系で飽和磁化が上がるか(あるいは下がるか)は元素一つ当たりの価電子数と関係があることが知られています.この関係をまとめたものがスレーター・ポーリング曲線です.
Prof. Mercouri G. Kanatzidis Mercouri Kanatzidisの名は材料科学の様々な文献で見つかります.特徴的な姓であることもあり、非常に目に付きます.Journal of the American Chemical Society (JACS) 誌でよく知らない固体物質がタイトルにあれば、かなりの確率でProf. Kanatzidisの論文です. Prof. Kanatzidisは全無機化学者の中の頂点に君臨しており、論文数・引用数ともにトップクラスです.論文数は2000を超え、被引用数は20万に及び、h-indexも200に迫ろうとしています.カルコゲナイ…
マンガンと酸素のみから構成される物質が酸化マンガンです.二酸化マンガンが特に有名ですが、他にも様々な種類があり、マンガン元素の性質に由来するユニークな性質を示します.
いつもは堅苦しい記事ばかりですが、たまには気楽に、ブログのアクセス数ランキングでも集計してみます.
磁性学の単位系にはいろいろなものが混在しており、用途に合わせて変換する必要があります.CGS単位系を用いる装置が多く、磁気モーメントを測定する装置はemu 単位で出力されます.
金属が環境中の物質との化学反応によって変質あるいは消耗し、本来の機能を失ってしまう現象を腐食と呼びます.金属はいつしか酸化され、酸化物や水酸化物へと姿を変えます.
混成軌道の概念は大学化学の初等過程で導入され、化学の学術領域で当たり前のように使われます.しかし、その存在を全ての化学者が受け入れてきたわけではありません.
過酸化物は、酸素が通常よりも多く含まれている化合物で、その強力な酸化力が特徴です.対照的に、亜酸化物は酸素が通常よりも少ない状態で存在する化合物です.
pbO型構造は、現在では最もシンプルな鉄系超伝導体の結晶構造として知られます.
CO2の活用方法の中でもとりわけ目を引くのが電池材料としての利用です.CO2を電池材料として使うことができれば、CO2を貯蔵する目的とエネルギー源として利用する目的の両方が果たせて一石二鳥です.
光触媒の活躍するフィールドと言えば水分解でしたが、近年では光触媒をCO2還元に用いる研究が発展してきました.
CO2を還元し有用な炭素材料として活用するプロセスのうち、電気エネルギーを用いた再資源化に着目していきます..
ハンドギャップが大きすぎると、電子は移動することができず、電気抵抗の極めて大きい絶縁体となります.バンドギャップが存在しない場合、電子は自由に動き回ることができ、導体(金属)となります.
を含むと軟らかくなり乾かすと固まる粘土は、造形材料として一級の性質を持ちます.その利用は古代から家屋や土器、粘土板の材料として始まり、「粘土には1000の利用法がある」とまで言われるようになりました.
イオン結合性の物質は、構成する陰イオンの種類によって分類されます.酸化物イオンを含む酸化物、フッ化物イオンを含むフッ化物、水素化物イオンを含む水素化物など.これらはどのような特徴を持つでしょうか.
エネルギーを表す単位には様々なものがあります.もっともオーソドックスなのはJ (ジュール)ですが、利便性や歴史的な経緯から分野ごとに異なる単位が使用される場合があります.
結晶の配列方法や結晶粒の特性は、材料の物理的および化学的特性に大きな影響を与えます.結晶の形態の中でも「単結晶」と「多結晶」は、それぞれ異なる特性と応用分野を持っています.
一般に特別なものとして扱われる宝石ですが、その正体は鉱物であり結晶です.マクロな大きさの宝石は美しいですが、ミクロな大きさの結晶もなかなかきれいな構造をしています.
この反応では窒素と水素から直接アンモニアを作り出します.アンモニアは肥料の素となります.肥料が容易に合成でき、安定的に食物を供給できるようになった人類は、爆発的に増加していきました.
人工光合成のターゲットには二酸化炭素の分解だけでなく、光のエネルギーを転用して人類にとって有用な物質を合成する反応も含まれます.例えば、光エネルギーによる水の分解もその一つです.
アパタイトは、歯や骨の原料からイオン伝導体、触媒、イオン交換材料まで多様な用途を持ちます.これらの特性は、アパタイトを構成するイオンが他のイオンと入れ替わりやすいことに起因することが多いようです.
現在のところ、CaTiO3に関する研究がそれほど盛り上がっているようには見えません.とはいえ、兄弟分のBaTiO3とSrTiO3が異常すぎるだけで、CaTiO3にも興味深い特性はいくつもあります.
SrTiO3は、誘電体からはじまり、超伝導体、熱電材料、触媒、イオン伝導体、半導体、発光材料分野で姿を見かけ、他の物質を形成するための基板としても抜群の有用性を誇ります.
酸化数の割当が、少なくとも過去に報告された類似の物質と比べておかしな値になっていないかを判断する手法の一つがBond valence sum (BVS)法です.
結晶構造はいたずらに複雑にはなりません.一見して複雑な構造であっても、部分部分をよく見れば、必ずシンプルな結晶構造から組み立てることができるようになっています
準結晶(Quasicrystal) 金属、セラミック、プラスチック、骨、炭、氷、ダイヤモンドなど身近な固体はいくつもありますが、これらは大きく二種類に分けることができます.分類のためには、固体を原子レベルで見て、原子がどのように並んでいるかを考える必要があります. 大多数の金属において、原子は規則正しく整列しています.原子の並びには周期性があり、小さな繰り返しユニット(単位胞)が無数に集合することによって物質が成り立っているのです.こうした物質を結晶と呼びます. 一方、原子がランダムに配列している場合があります.この状態をアモルファスと呼びます.アモルファスでは原子の並びに規則性が無いため原子…
ところが、近年の材料探索の進展にともなって、液体と同等あるいはそれ以上のイオン伝導度を示す固体物質が開発されてきました.中でもリチウムイオン電池に用いるリチウムイオン伝導体の進化は著しく、報告された物質の種類も多岐にわたります.しかし、全固体電池に求められる特性は非常にシビアであり、まだまだ性能の向上が必要な段階です.
電池の電極材料の容量には限界があります.この限界値、理論容量を超えるエネルギーを蓄えることはできません.無論、必ずしも理論値に達することができるわけではありませんが、限界を知っておくことは材料設計の上で役立ちます.
鉄とは異なり、銅は錆びにくい金属です.それでも、屋外に出しておけば酸化し、錆(酸化銅)ができることがあります.銅が酸化して形成された酸化銅は、元の銅とは色も性質も全く異なります.
インターカレーションは、物質の結晶構造に存在する「すき間」にイオンや分子を入れ込むような反応を指します.元の物質 の結晶学的特徴や材料特性を保ったまま、新しい特性を加えることが可能です.
同じ組成を持ちながら異なる結晶構造を示す物質を総称して多形と呼びます.ほとんどの多形は互いによく似た見た目ですが、中には似ても似つかないものも存在します.
今回は、飽和磁束密度の単位として使われる emu/g, emu/cc, T などの単位の互いの変換方法を見ていきます.
金はなぜ金色か 金は、他の金属では再現できない独特の輝きを持ちます.古来より王侯貴族を魅了してやまない黄金色はどのようにして生まれるのでしょうか. 今回は、金が何故金色を示すのかという禅問答のような疑問を見ていきます. 金はなぜ金色か 周期表と金の性質 (1)ランタノイド収縮 (2)相対論的効果 色の違いとエネルギー図 参考文献 (function(b,c,f,g,a,d,e){b.MoshimoAffiliateObject=a; b[a]=b[a] function(){arguments.currentScript=c.currentScript c.scripts[c.scrip…