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放射光材料解析化学 / Synchrotron X-ray Analysis for Materials Chemistry

単位数: 2. 担当教員: 西堀 麻衣子. 開講年度: 2024. 開講言語: 日本語/英語 J/E.

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
(大学院シラバス・時間割・履修登録)にて確認すること。

物質・材料の物性・特性の理解には、それらの「微視・局所」的構造の知見が欠かせない。放射光を用いた可視化・分析技術は、物質や材料の構造や電子・化学状態を詳らかにする重要なツールである。例えば、X線吸収分光法では、着目する任意の X線吸収原子の電子状態や吸収原子近傍の動径構造などの情報を得ることができる。本授業では、放射光X線を用いた各種材料分析法を習得し、放射光分析を用いた物質化学についての実験的研究の理解を深めることができるよう、物質・材料の電子状態・微細構造解析を行うために必要な基礎知識を学ぶ。

授業の目的・概要及び達成方法等(E)

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")

In order to understand the physical properties and characteristics of materials, knowledge of their microscopic and local structures is indispensable.Visualization and analysis techniques using synchrotron radiation are essential tools to elucidate substances and materials' structure and electronic/chemical state. For example, X-ray absorption spectroscopy can provide information on the electronic state of an X-ray absorbing atom of interest and the local structure near the absorbing atom. In this course, we will learn the basic knowledge necessary to analyze materials' electronic state and microstructure to master various material analysis methods using synchrotron radiation and deepen our understanding of experimental research on material chemistry using synchrotron radiation.

授業計画

主に、以下の内容を取り扱う。1)シンクロトロン光の利用、2)シンクロトロン光の発生と特徴の理解、3)ビームライン技術-分光・反射・集光-、4)光と物質の相互作用とX線の吸収、5)X線吸収・発光分光法、6)スペクトルシミュレーション、7)シンクロトロン光を利用した様々な実験

授業計画(E)

The main topics of this course are as follows: 1) Utilization of synchrotron radiation, 2) Generation of synchrotron radiation and understanding of its characteristics, 3) Beamline technology, 4) Interaction of light and matter and X-ray absorption, 5) X-ray absorption and emission spectroscopy, 6) Spectral simulation, 7) Various experiments using synchrotron radiation. 4) Interaction between light and matter and X-ray absorption, 5) X-ray absorption and emission spectroscopy, 6) Various experiments using synchrotron radiation.

授業時間外学習

予習・復習をきちんとすること。定期的に課せられるレポートや小テストにより理解度を深めてほしい。

授業時間外学習(E)

Students are expected to prepare and review properly. Reports and quizzes will be given periodically to deepen understanding.

成績評価方法及び基準

課題レポート、試験結果を総合的に評価する。

成績評価方法及び基準(E)

Examination, submitted reports and so on are evaluated.

教科書および参考書

  • XAFSの基礎と応用, 日本XAFS研究会, 講談社 (2017) ISBN/ISSN: 9784061532953
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