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Materials

原子・分子構造

原子構造

遮蔽効果とスレーターの規則：電子が互いに影響を及ぼすとき

ランタノイド収縮：その影響はランタノイドを超えて現れる

カチオンとアニオン：イオンってなんだっけ

イオン化エネルギーと電子親和力：そもそもどうやって測定するの？

仕事関数：物質から電子を剥がしたい

固体における仕事関数、イオン化エネルギーと電子親和力

HSAB則：化学における硬さと軟らかさ

電気陰性度：金属だってアニオンになるのだ

ケテラーの三角形：その結合、なんの結合？

アルカリ金属、アルカリ土類金属、ハロゲン．．．：周期表の族の様々な呼び名

ランタノイドとアクチノイド：周期表の縁の下の力持ち

ヒドリド（Hydride）：水素の陰イオンとその高い反応性

金のアニオン：環境が違えば金属だって負の電荷をまとう

貴ガスがイオンになる？：驚きの価数を示す物質たち

分子構造

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

固体における孤立電子対：見えないけれど確かにそこにいる

結晶場理論と配位子場理論

ヤーン・テラー効果：電子数と配位の歪み

結晶

基礎

ミラー指数とX線の回折

ブラべー格子：結晶構造を考える上での基本 

最密充填構造：最も単純な原子の敷き詰め方

結晶中の多面体と連結：結晶構造ができるまで

ポーリングの原理：結晶構造が成り立つためのルールとその現実 

マーデルングエネルギー：イオン結晶の安定性とその応用

ボルン・ハーバーサイクルと格子エネルギー：結晶の安定性を評価する

結晶構造

塩化ナトリウム型構造：最も基本的な二元系構造

塩化セシウム型構造：立方体＋立方体

ヒ化ニッケル型構造：塩化ナトリウム型構造の親戚 

蛍石型構造：イオン伝導がよく見られる基本的な結晶構造

閃亜鉛鉱型構造とウルツ鉱型構造：半導体を支える結晶構造

ルチル構造：「赤」を意味する結晶構造

コランダム構造：ルビーとサファイアの結晶構造

ペロブスカイト構造：機能の宝庫

逆ペロブスカイト（アンチペロブスカイト）：カチオンとアニオンが入れ替わったペロブスカイト

ペロブスカイト型構造に関連する結晶構造

スピネル構造：複雑な構造と多様な物性

パイロクロア構造：フラストレーションの宝庫

パイライト構造とマーカサイト構造：アニオンの”二量体”を持つ結晶構造

ダイヤモンド構造とダイヤモンド：世界一の硬さの秘密

ThCr2Si2型構造：金属間化合物における機能の宝庫

CaAl2Si2型構造：熱電材料からトポロジカル磁性体まで

物質

ジントル相：イオン結合とも共有結合とも金属結合とも異なる物質たち

クラスレート：原子を包むカゴ型の物質

スクッテルダイト：原子の「隙間」を活かした物質

マグネタイト（磁鉄鉱）：最古の磁石

酸化チタン（TiO2）：原点にして頂点の光触媒材料

アナターゼ、ブルッカイト、ルチルの違い

チタン酸バリウム（BaTiO3）：誘電体界に君臨する「驚異のチタバリ」

コバルト酸リチウム（LiCoO2）：リチウムイオン電池の代表的な正極材料

窒化鉄：最強と謳われた幻の磁石

酸水素化物：水素アニオンを取り込んだ新しいセラミックス（１）

酸水素化物：水素アニオンを取り込んだ新しいセラミックス（２）

多孔質材料：「何もない」ことが役に立つ

水銀はなぜ液体か

低次元材料

量子ドット：粒子を小さくすると起こる素敵なこと

二次元材料：原子一層分．究極の薄さをもつ材料

グラフェン：世界一薄い究極の二次元材料

遷移金属ダイカルコゲナイド：三次元と二次元の両方の側面を持つ物質

ナノシート：原子を剥がして創る究極の二次元物質

金属

Hume-Rothery則：合金が形成するためのルール

金属ガラス：周期構造を持たない金属材料の秘密

ホイスラー合金：何にでもなれる万能合金材料

ラーベス相：単純な組成と多様な物性

ハイエントロピー合金：全く新しい合金材料

不動態：やる気を失った物質の意外な活用法

Properties

酸化還元

イオン化傾向と標準電極電位：イオンになりやすさの順番

アノードとカソード、正極と負極…：電気化学反応の用語

ラチマー図：元素の標準電極電位を一枚の図で

フロスト図：元素の標準電極電位をもう少し見やすく

エリンガム図：金属の単体を得るために必要な情報

電気分解

電気分解：電気の力で物質を創る

水の電気分解：夢のエネルギー材料「水素」のクリーンな合成法

食塩水の電気分解：現代文明に欠かせない塩素の作成法

燃料電池：水素と酸素を直接電気に変換

電池

電池：化学エネルギーから電気エネルギーへの変換

ボルタ電池：単純に見えて恐ろしく複雑な最初の電池

ダニエル電池：初めての実用的な電池

鉛蓄電池：最初の充電可能な電池

アルカリ乾電池：マンガン電池から続く最も実用的な乾電池の系譜

ニッケルカドミウム電池：かつての充電池

ニッケル水素電池：電池に水素吸蔵合金を使うという発想

亜鉛空気電池：半分が空気で構成された電池？

ナトリウム硫黄電池：電気を貯蔵する夢に向けて

リチウムイオン電池：現代社会を支える最強の電池

リチウムイオン電池の正極材料：インターカレーションと金属酸化物

リチウムイオン電池の負極材料：金属リチウムの代わりを見つけよう 

リチウムイオン電池とコバルト

ナトリウムイオン電池：リチウムからナトリウムの時代へ

リチウム空気電池：リチウムイオン電池を超えうる究極の電池

磁気物性

強磁性、反強磁性、反磁性、常磁性…：様々な磁性体とその特徴

強磁性体：磁石になる物質とならない物質の違い

硬磁性と軟磁性：硬派な磁石と軟派な磁石

ヒステリシス曲線：強磁性体の特性の全てがここに

永久磁石：永久ではないけれど

ネオジム磁石：現代文明を支える最強の磁石

サマコバ磁石：かつての最強磁石

三角格子、カゴメ格子、ハニカム格子.... ：様々な磁気格子と磁気フラストレーション

磁気抵抗と巨大磁気抵抗：磁場をかけると電気の流れやすさが変わる？

磁気熱量効果と磁気冷凍：磁石の力でモノを冷やす

熱物性

熱電材料：排熱を電気エネルギーに変える

熱膨張：身近な現象も起源は意外と複雑

負の熱膨張：温めると縮む不思議な材料

電気物性

金属と絶縁体と半導体の違い：エネルギーバンドと電子の動き

常誘電体、強誘電体、圧電体、焦電体…：様々な誘電体とその特徴 

固体電解質（イオン伝導体）：電子ではなくイオンが流れる材料

半導体

半導体とドーピング：電気を自由自在に制御できる材料

ｐｎ接合：電子を使いこなす第一歩

ダイオード：電子の「一方通行」を実現する

超伝導

超伝導：電気抵抗が厳密に「ゼロ」な材料

高温超伝導体：エネルギー革命の可能性を秘めた夢の材料

“Absence of superconductivity”の一覧：なぜ超伝導が出ないことが面白いのか

マンガンは超伝導と相性が悪い？：超伝導を起こす金属と起こさない金属の違いは何か

銅酸化物以前に高温超伝導体の候補とされていた物質：CuClとCdS

光物性

太陽光のエネルギー

光触媒：太陽光を用いて化学反応を起こす夢のクリーン材料

発光ダイオード（LED）：人類の到達した第四の光源

青色発光ダイオード：青色を発することの意義とは

太陽電池：太陽を利用した最もエコな発電

色素増感太陽電池：化学と物理をつなぐ湿式太陽電池

ペロブスカイト太陽電池：新世代の太陽電池は何が画期的なのか

その他の物性

水素吸蔵合金：水素を作っても蓄えなきゃ意味がない

Experiments

ベガード則：格子定数と組成の関係、それは理論か近似か

ホール効果：電流と磁場とキャリアの関係

様々なホール効果：とりあえずホール効果って名前つけとけばいいかの精神

磁化率の測定データをどのように解析・解釈すればよいか

Others

More Is Different: 稀代の大物理学者Andersonが伝えたかったことは何か

論文

論文の著者の順番にはどんな意味がある？

論文でよく使われるラテン語表現一覧

学会誌を読もう

学術論文を無料で読むための方法

オープンアクセス論文を探すためのツールを紹介 

無料で読める学術誌：誰でも最先端の研究に触れられる！

研究者

研究者を丸裸にする：研究者の業績について調べる方法

Prof. R J Cavaの経歴を振り返る（１）

Prof. R J Cavaの経歴を振り返る（２）

Prof. R J Cavaの経歴を振り返る（３）

研究室

研究室の選び方を本気で考える（１）：研究室の情報を集めよう

研究室の選び方を本気で考える（２）：研究室のHPから分かること

研究室の選び方を本気で考える（３）：研究室の論文リストから分かること

研究室の選び方を本気で考える（４）：HPの学会発表や受賞のリストから分かること

研究室の選び方を本気で考える（５）：研究室の予算から分かること

研究室の選び方を本気で考える（６）：研究室を訪問した際にチェックすべきこと