鉱物組織学 / Theory of crystal growth and crystallization mechanism

後期 火曜日 ４講時. 単位数/Credit(s): 2. 担当教員/Instructor : 大藤 弘明, 鈴木 昭夫. 学期/Semester: 後期. 開講年度/Year: 2024. 科目ナンバリング/Course code/number: SEP-EAS356J. 使用言語/Language Used in Course: 日本語.

主要授業科目/Essential Subjects

○

所属講座等

地球惑星物質科学講座

授業題目

結晶成長理論と組織化のメカニズム

Course Title

Theory of crystal growth and crystallization mechanism

授業の目的と概要

本講義では，結晶成長理論に基づき，何もないところから鉱物の結晶が形成されるメカニズム（核形成と結晶成長）とその背景にある物理化学について解説する．特に，結晶化の駆動力と溶液系における物質輸送，結晶形態や組織を決める諸要因について理解を深めることを目指す．さらに，天然および実験室における鉱物の結晶化・自己組織化の例をいくつか紹介し，講義を通して身に着けた理論をどのように応用，発展させられるか実践的に考察する．

Purpose/Abstract

This lecture is aimed at understanding crystallization (nucleation and crystal growth) mechanism including the physics and chemistry involved in the process based on the theory of crystal growth. In particular, the driving force of crystallization, material transport in solution and the major factor controlling morphology and texture of crystals are important points to study. Examples of crystallization and texturing of natural and synthetic minerals will be given to understand how we apply those theory/principles and methods to proceed practical study.

学習の到達目標

鉱物の核形成と結晶成長の機構と原理を理解する．
周辺環境が鉱物の形態・組織へ及ぼす影響とその仕組みについて知見を深める．

Goal

To understand the principle of nucleation and crystal growth of minerals
To understand how surrounding environment influences on the morphology and texture of mineral crystals

授業内容・方法と進度予定

（1）相変化の熱力学
（2）平衡と駆動力，物質輸送
（3）核形成の仕組み
（4）結晶成長と界面の性質
（5）成長機構と結晶の形態・組織
（6）天然における鉱物の自己組織化の例
（7）実験室における鉱物の結晶化，組織化の例
（8）実験岩石学，融解組織
（9）相転移組織
（10）液相不混和
（11）多面体の形を決めるもの
（12）振り返り

Contentsandprogressscheduleofthe class

(1) Thermodynamics of phase transition
(2) Equilibrium, driving force and material transport
(3) Principle of nucleation
(4) Principle of crystal growth and property of interfaces
(5) Crystal growth and morphology and texture of crystals
(6) Examples of self-organization of natural minerals
(7) Examples of crystallization and texturing of minerals in laboratory
(8) Experimental petrology and melting texture
(9) Texture on the phase transition under high pressure
(10) Liquid immiscibility
(11) Polyhedral morphology of crystals
(12) Summary

成績評価方法

出席状況と期末試験

Grading

Attendance records and examinations

教科書および参考書

結晶 成長・形・完全性，砂川一郎著，2003年，共立出版

授業時間外学習

適宜課題を課す

Preparation and review

Will give assignments as appropriate

その他

クラスコード：upe3rp6