はじめよう固体の科学

電池、磁石、半導体など固体にまつわる話をします

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配位構造と連結:結晶構造ができるまで

どんな複雑な結晶構造でも、一つ一つのパーツを見ればシンプルな形をしていることが多いです.多面体とその連結を考えることで、大多数の結晶構造も理解できます.

ミラー指数とX線の回折

ミラー指数は、単位胞の中における「方向」や「面」を記述する方法です.ミラー指数を定義しておくことにより、単位胞の「どこ」の話をしているかが一目で分かるようになります.

永久磁石:ずっと磁力が出るのは何故

永久磁石は強磁性体の中でも硬磁性体に分類され、磁化を反転させるのに必要な磁場(保磁力)が大きいこと、ゼロ磁場でも大きな残留磁化を持つことが特徴です.それゆえ、永久磁石は長期間に渡って大きな磁化を保持することが可能です.

半導体とドーピング:電気を自由自在に制御できる材料

半導体が絶縁体と区別される点、それは不純物の添加(ドーピング)によって電気特性を劇的に変化させることが可能な点です.ドーピングにより、半導体は「電気の流れる状態」「電気の流れない状態」を自在に切り替えることが可能となります.

燃料電池:水素と酸素を直接電気に変換する技術

燃料電池は、分子の化学エネルギーを直接電気エネルギーに変換できるエネルギー変換装置です.燃料電池は、クリーンかつ高効率な発電を可能にし、家庭用・車載用への応用を目されるなど次世代のエネルギーとして注目されています.

アノードとカソード、正極と負極、陽極と陰極の違い

正極と負極、アノードとカソードは電池と電気分解どちらにも登場する用語ですが、何を指すかを理解していますか?

無料で読める論文を探すためのツールを紹介

オープンアクセス化の流れが生まれており、無料で読むことのできる論文が増えています.世の中には便利な手段が多くあり、無料で公開されている論文を見つけることのできるサービスが存在します.

学術論文を無料で読むための方法

学術論文は基本的に出版社の商品であり、読むためにはお金がかかります.しかし、近年では「合法的に」無料で論文にアクセスできる手段が増えてきており、最新の知識への壁はだいぶ取り払われつつあります.

ヒステリシス曲線:強磁性体の特性の全てがここに

軟磁性材料と硬磁性材料の違いは、材料のヒステリシス曲線を見れば明らかになります.ヒステリシス曲線は強磁性体を特徴づける重要なパラメータであり、どのような応用先が向いているかを判断する材料となります.強磁性体でなくとも、磁性体のヒステリシス…

ダイヤモンド構造とダイヤモンド:世界一の硬さの秘密

ダイヤモンドは炭素の同素体であり、炭素の共有結合による強固な結合ネットワークを持ちます.ダイヤモンドは地球上で生成される物質の中で最も硬く、大きな熱伝導率と屈折率を誇ります.これらの際立った性質は工学分野で重宝されています.

硬磁性と軟磁性:硬派な磁石と軟派な磁石

強磁性体には大きく二種類あり、硬磁性体および軟磁性体と呼ばれます.硬磁性体は磁場に対して「硬い」振る舞いをする物質で、軟磁性体は磁場に対して敏感に磁束密度が変わる物質です.

ダニエル電池:初めての実用的な電池

ボルタ電池の欠点を補うような形で生まれた電池がダニエル電池です.ダニエル電池はボルタ電池に比べて出力が大きく、水素が発生しないため、ボルタ電池の問題点を大部分解決しました.