フラックス結晶育成法入門

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フラックス結晶育成法入門

  • 著者名:橘信
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  • ISBN:9784339066517

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内容説明

物性研究に必要である良質な結晶試料をつくるための方法として、その適用範囲の広さやコストの低さから多く用いられているフラックス法について、一般的な原理から実用的な実験手順まで体系的に解説した。

目次

1.物性研究と単結晶
1.1 なぜ単結晶か
 1.1.1 単結晶と多結晶の違い
 1.1.2 物性研究と結晶育成
1.2 物性研究で必要になる結晶の大きさ
1.3 物性研究のおもな対象になる化合物の例
1.4 本書の構成

2.フラックス法の特徴
2.1 フラックス法の実験例
 2.1.1 ルビーのフラックス育成
 2.1.2 フラックスに要求される性質
 2.1.3 徐冷法以外の方法
2.2 フラックス法の特徴
2.3 フラックス法で得られる結晶の例
2.4 ほかの結晶育成法
 2.4.1 融液法
 2.4.2 溶液法
 2.4.3 気相法
2.5 結晶育成法の比較

3.結晶の形態
3.1 結晶の成長と形態
3.2 結晶面と結晶の対称性
 3.2.1 結晶軸の決め方
 3.2.2 結晶面の決め方
 3.2.3 ブラベー格子
 3.2.4 点群と空間群
3.3 結晶形とブラベーの法則
 3.3.1 結晶形の定義
 3.3.2 結晶形の例
 3.3.3 ブラベーの法則とその拡張
3.4 結晶形における閉形と開形
3.5 結晶の多様な外形
 3.5.1 晶相と晶癖
 3.5.2 結晶面の成長速度と大きさの関係

4.結晶の成長メカニズム
4.1 結晶成長の過程
4.2 溶解度曲線と過飽和度
 4.2.1 溶解度曲線の性質
 4.2.2 過飽和度の定義
4.3 核形成
 4.3.1 水滴形成のモデル
 4.3.2 溶液中における核形成
4.4 層成長機構
4.5 渦巻成長機構
4.6 骸晶と樹枝状結晶の成長
4.7 結晶成長機構のまとめ
4.8 結晶に見られる不完全性
 4.8.1 双晶と平行連晶
 4.8.2 内包物
 4.8.3 成長縞
 4.8.4 小傾角粒界

5.相図の利用
5.1 フラックス法と相図
5.2 2成分共晶系
 5.2.1 共晶系の特徴
 5.2.2 共晶系の相図における結晶成長の経路
 5.2.3 共晶系の相図とフラックス法の特徴
 5.2.4 共晶系の具体例
5.3 分解溶融と分解飽和
 5.3.1 分解溶融化合物
 5.3.2 他成分のフラックスを加えた場合の相図
 5.3.3 分解溶融化合物の例
5.4 固溶体
 5.4.1 完全固溶体の相図
 5.4.2 適切なフラックスからの固溶体の成長
 5.4.3 部分固溶する場合の相図
5.5 酸素圧と酸化物の安定性
5.6 相図の決定
 5.6.1 急冷法
 5.6.2 溶解度決定法
 5.6.3 高温顕微鏡法
 5.6.4 示差熱分析法

6.フラックスの選択
6.1 相図だけでは見えない結晶成長
6.2 理想的なフラックスの性質
6.3 酸化物系の代表的なフラックス
 6.3.1 鉛およびビスマスの酸化物とフッ化物
 6.3.2 ネットワーク構造を形成する酸化ホウ素
 6.3.3 錯形成するモリブデン酸塩とタングステン酸塩
 6.3.4 単純イオン性のアルカリ塩
 6.3.5 酸化剤としてのアルカリ水酸化物
 6.3.6 ほかに考慮する点
6.4 金属間化合物系の代表的なフラックス

7.電気炉,るつぼ,および原料試薬
7.1 電気炉
 7.1.1 フラックス法に利用するうえでの注意点
 7.1.2 縦型管状炉
 7.1.3 箱型炉
 7.1.4 発熱体
7.2 るつぼ
 7.2.1 白金
 7.2.2 石英ガラス
 7.2.3 アルミナ
 7.2.4 タンタル
7.3 原料試薬
 7.3.1 酸化物系の試薬
 7.3.2 金属間化合物系の試薬

8.フラックス結晶育成の基本的な実験手順
8.1 はじめに
8.2 空気中での酸化物の育成
 8.2.1 準備
 8.2.2 結晶育成
 8.2.3 結晶の取り出し
 8.2.4 白金るつぼの洗浄法と修理法
8.3 石英封入管を使った金属間化合物の育成
 8.3.1 石英封入管の特徴
 8.3.2 石英管への封入
 8.3.3 タンタルるつぼの使用
8.4 結晶の評価
 8.4.1 物質の同定
 8.4.2 質の評価
8.5 結晶を扱う際の注意点

付録
A.1 口絵の解説
A.2 1975年以降に報告されたフラックス育成の例

引用・参考文献
索引

感想・レビュー

※以下の感想・レビューは、株式会社ブックウォーカーの提供する「読書メーター」によるものです。

hansupu

1
フラックスで結晶育成をするなら手元に置いておくべき1冊。昔、研究室配属されたときにこんな本が欲しかった…。結晶育成の基本的な用語や考え方から始まり、経験的になりがちなフラックスの選定方法、白金るつぼの補修方法まで記載があり、実際に手を動かして実験していく上でのハンドブック的な使い方もできそう。筆者の結晶成長への熱い想いを感じながら読める。2021/05/09

株式会社 コロナ社

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Chem-Station(ケムステ)化学書籍レビュー 掲載日:2020/11/09 https://www.chem-station.com/books/2020/11/crystalgrowth.html2021/11/01

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