原子がバラバラに固まり、規則的なパターンを示さないことがあります．液体のように原子の位置が揺らいでいるのではなく、その位置のパターンに規則性が無いのです．

結晶系に単位格子を加味して結晶構造を規定したのがブラべー格子であり、全ての結晶構造の基本となります．ここで結晶構造を規定するために用いた、繰り返し構造の軸長と軸角をまとめて格子定数を呼びます．

同じ種類の元素であっても同じものであるとは限りません．炭素原子そのものは全世界で共通ですが、炭素原子のみからなる単体であっても、互いに見た目も化学結合の様式も、構造も全く異なるものがあります．これを同素体と呼びます．

ベント則を利用して、実際の分子の形をどのように理解可能かを見ていきます．

VSEPR則は、原子軌道や対称性を考慮しておらず、孤立電子対と結合電子対の違いを説明することができません．これらの問題点を解消するため、代わって発達した理論が今回紹介するベント則です．

イルメナイトとはチタンと鉄を含む鉱物の一種であり、金属チタン（Ti）や二酸化チタン（TiO2）の主要な原料として幅広く活用されています．

化学圧力では、物質の組成や形態を制御する「化学的な手段」で物質内部に擬似的な圧力を与えます．物理圧力と違って高価な装置なしに簡便に実験が可能なほか、正・負の両方の圧力（物質の圧縮と膨張）をかけることが可能であり、物質を扱う広範な研究領域で…

窒化ガリウムは電子の移動度が大きく、熱安定性が高く、エネルギー効率が高いなどのメリットを併せ持つため、電力変換などのパワーエレクトロニクス分野での利用が広がっています．

酸化チタンには、いくつかの種類（多形）が知られています．結晶構造の違いに応じて、三種類の呼び名があり、それぞれアナターゼ、ブルッカイト、ルチルと呼ばれます．

組成比が1:2:2の結晶構造として有名であるのがCaAl2Si2型構造です．伝統的に熱電材料として高い性能を示す物質が多く知られてきました．近年では、トポロジカル電子物性の舞台としても注目の結晶構造です．

周期表の最下部に佇む謎の元素たち．ランタノイドとアクチノイドと書かれてはいますが、それ以上の説明はなく、そのまま化学の授業は終わります．従来の化学教育では見過ごされがちですが、これらの元素には他の元素に負けないくらい有用で興味深い性質を示…

「アルカリ金属」「アルカリ土類金属」「ハロゲン」など、特定の族を示す呼び名は多くあり、同一の族に属する元素群はいずれも似たような性質を示します．

層状構造を活かし、近年、原子一層だけを取り出すことが可能な二次元材料として期待されている物質群が遷移金属ダイカルコゲナイドです．

ナノ結晶が特異な光学的性質を示す要因は粒子サイズの減少による量子サイズ効果であるとされ、このような物理学的性質に着目した時のナノ粒子を量子ドットと呼びます．

不動態とはなんでしょうか．「通常の金属が、当然示すはずである活性を失って、一見、貴金属（容易に化学的変化を受けない金属）であるかのように挙動する状態」とされ、不働態と呼ばれることもあります．

人類にはじめて見出されたとされる磁石がマグネタイト（磁鉄鉱）です．マグネタイトはFe3O4 の組成を持ちます．組成中に鉄を豊富に含むことから、金属鉄の原料としても知られます．

コランダムとは酸化アルミニウム（アルミナ）の結晶であり、Al2O3の組成を持ちます．コランダム構造は、ルビーやサファイアの持つ結晶構造として非常に有名です．

中性の原子において、電子が増減することで原子核と電子の電荷のバランスが崩れて帯電し、イオンとなります．陽イオンと陰イオンは互いに逆の電荷を持つため、クーロン力によって互いに引き付け合います．

LiCoO2が特に優れている点は、高いLi+伝導度および電子伝導度、高いエネルギー密度、優れた可逆的な充放電特性を示すことです．発見から30年以上が経過してなおLiCoO2は携帯用バッテリーの正極材料として使われ続けています．

イオン結合性の物質を扱う際、その物質がどの程度安定であるかの指標が必要になる場合があります．この「イオン結合性の物質の安定性」を見積もる指標である格子エネルギーを算出する際に使用されるのがボルン・ハーバーサイクルです．

原子にとって自由に動き回れる程度に広い空間を持つ物質群の一つがスクッテルダイト（Skutterudite）です．元は天然鉱物に由来する物質群ですが、その特徴的な結晶構造・組成の豊富さから、現在では熱電材料、超伝導体、磁性体など様々な分野で顔を覗かせま…

なぜ水銀は液体なのでしょうか．水銀を初めて知った時に誰もが思い浮かぶ疑問ですが、答えはそれほど単純ではありません．原子や電子の世界にまで考えを及ぼすことではじめてその答えにたどり着きます．

ランタノイド収縮とはランタノイドを小さくするだけでなく、ランタノイドに続く元素の原子半径まで縮めてしまうほどの強い影響力を持ちます．

ある電子に働く原子核からのクーロン力が他の電子の存在によって弱められている状態を、遮蔽効果が働いていると表現します．遮蔽効果は、電子が複数あることによって起こる現象で、原子や分子の基礎物性や反応性の違いを非常にうまく説明することが可能です．

銅酸化物よりも前、高温超伝導体の候補として最も有力視されていた材料が塩化銅 （CuCl）です．高温超伝導体であるかどうかも分からないまま、その後の銅酸化物の発見によって歴史の闇に埋もれてしまいました．

隙間や空孔が多いと、「軽く」「表面積の大きい」材料となります．その分、強度は犠牲になるわけですが、前者のメリットの大きい分野ではスカスカな材料が好まれます．このように空孔が無数に含まれた機能材料を総称して多孔質材料と呼びます．

２種類以上の原子（または分子）が結晶を形成する際に、一方がホストとなって様々な多面体を含んだ三次元的な骨格構造を形成し、もう一方がゲストとしてその骨格に内包されたような結晶構造を持つ物質をクラスレート（Clathrate）と呼びます．ゲストは大きな…

ペロブスカイトの結晶構造は非常に対称性の高い立方晶系をとっています．その堅牢な外見に反して、ペロブスカイトはとても柔軟に結晶構造を変化させることが出来るのです．

金属間化合物において、まさしくスターと言える代表的な結晶構造として知られるのがThCr2Si2]型構造です．豊富な元素の組み合わせを持ち、高温超伝導体（や重い電子系物質、磁気冷凍材料などの極めて興味深い物性を示す材料も多くあります．

ケテラーの三角形のうち、イオン結合と金属結合に位置する領域にZintl相があります．Zintl相の化合物は、イオン結合と金属結合の中間的な性質を示し、イオン結晶にも金属にも分類できません．半導体的な電気伝導を示し、融点が高く、セラミックス（酸化物絶…